Science et fiction : la téléportation de Star Trek serait-elle possible ?

07 septembre 2016 à 15h19
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Star Trek a mis en scène, au fil de ses 50 ans d'histoire, de nombreux éléments technologiques devenus, ou en passe de devenir réalité. Mais la téléportation chère à Kirk et son équipage reste encore aujourd'hui de la science-fiction... et pour toujours ?

Notre série Science et Fiction s'intéresse aux prouesses technologiques aperçues dans le cinéma, à la télévision ou dans la littérature, et se questionne sur le positionnement, possible ou non, dans la réalité.

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« Téléportation, Scotty ! » Cette phrase culte, prononcée par les personnages de la série originelle Star Trek - qui compte 3 saisons - entraînait irrémédiablement la disparition d'une partie de l'équipage de l'Enterprise, alors envoyé sur une planète à explorer. Téléporter des humains de cette manière serait-il possible un jour ? La réponse est complexe.

Aujourd'hui, la téléportation est possible, mais les scientifiques se contentent de « téléporter » - les guillemets sont importants - des particules, par le biais de la téléportation quantique : un objet disparaît à un endroit pour réapparaître à un autre. Le principe se base sur la mécanique quantique, et plus précisément l'intrication quantique.

Inutile de préciser que le fait d'expliquer simplement le phénomène, mis en lumière par Einstein et Schrödinger dans les années 1930, s'avère assez compliqué. On pourrait le résumer de cette manière : deux particules se retrouvent dans un état quantique tel qu'elles ne forment qu'un seul système, tout en étant pourtant séparées. Quelle que soit la distance qui les sépare, toute altération de l'une des particules affecte l'autre. Les deux particules peuvent ainsi être utilisées pour créer un canal de communication.



Destruction et information

En 2014, des scientifiques de Genève ont annoncé être parvenus à transporter l'état quantique un photon sur une distance de 25 kilomètres de fibre optique. Il ne s'agit pas là de téléporter un objet - et encore moins une personne ! - mais de l'information.

Les chercheurs ont donc utilisé de la fibre optique. Ils ont placé un photon A à mi-chemin d'un câble de fibre optique de 25 km. Le photon A était lié par intrication quantique au photon B, quant à lui isolé dans un cristal. Puis, un photon C a été lancé à la rencontre du photon A : lorsqu'ils se sont percutés, ils ont été détruits tous les deux. Mais grâce à l'intrication quantique, les données du photon C se sont retrouvés dans le photon B, car il était connecté avec le A.

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Ce qui se rapproche le plus, aujourd'hui, d'une téléportation, n'en est pas une, puisqu'il y a destruction de la particule à faire voyager dans le processus. Si l'information est récupérée, la particule détruite l'est pour de bon. La téléportation quantique correspond davantage à un transfert d'états quantiques d'un endroit à un autre qu'à une réelle téléportation telle que la science-fiction la présente généralement.

Maintenant que les bases sont connues, essayons de répondre à la question qui nous intéresse réellement : une telle expérience permettrait-elle de téléporter un être humain ? Rendez-vous sur la page suivante.

Téléporter un humain sera-t-il possible un jour ?

Pourra-t-on un jour se téléporter comme dans Star Trek ? La communauté scientifique est divisée sur le sujet. En théorie, pourquoi pas : « Si vous considérez que nous ne sommes rien de plus qu'un ensemble d'atomes rassemblés d'une quelconque manière, alors en théorie, il serait possible de nous téléporter d'un endroit A à un endroit B » expliquait en 2014 le professeur Ronald Hanson de l'Institut Kavli des Nanosciences à l'université de Delft, aux Pays-Bas. Mais ce même scientifique d'ajouter immédiatement : « En pratique, c'est fort peu probable. Mais dire de manière définitive que c'est impossible est risqué. Je ne voudrais pas en arriver là, car il n'y a pas de loi fondamentale en physique qui empêche la téléportation. Si ça doit se produire un jour, ce sera dans un futur lointain. »


Le professeur Michio Kaku, qui officie à l'université de New York et qui est connu pour ses envolées futuristes, est du même avis. Fin 2015, il déclarait que « Beaucoup de choses que l'on voit dans la série Star Trek seront possibles, comme la téléportation. La célèbre phrase "Téléportation, Scotty !" a été utilisée pour s'amuser par les physiciens dès qu'on abordait le sujet, mais nous n'en rions plus depuis que nous avons réalisé que c'était possible. »

Dans une vidéo dans laquelle il répond à un internaute, le professeur Kaku estime qu'après les photons et les atomes, ce sont les molécules qui pourront être téléportées dans les 10 années à venir, « comme l'eau ou le dioxyde de carbone... Après ça, qui sait ? Peut-être l'ADN, ou les molécules organiques. »


Une histoire de bande passante

Mais quand bien même les scientifiques parvenaient, un jour, à téléporter un humain, une autre question serait de taille : celle de la durée du « transfert » de l'individu d'un point à un autre. En 2013, des étudiants de l'université de Leicester publiaient un article dans le Journal of Special Physics Topics sur le sujet.

Selon leur analyse théorique d'une téléportation humaine, se rendre d'un point A à un point B par les moyens de transports classiques serait immensément plus rapide qu'en s'y téléportant. La raison ? La « bande passante » disponible pour la téléportation, couplée à la densité d'information contenue dans un être humain, entrainerait un processus qui durerait des millions de milliards d'années.

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Tout est une question de calculs : le génome humain comporte l'équivalent de 6 x 109 bits de données. Les cellules humaines contiennent des paires de chromosomes, donc chaque cellule a une valeur de données de 1,2 x 1010 bits. Les scientifiques expliquent que « la quantité maximale de données pour recréer le cerveau humain est d'environ 2.6 x 1042 bits » et qu'il faut, évidemment, que toutes les informations du cerveau du voyageur soient transférées pour le recréer mentalement.

Les calculs continuent, en se basant sur une bande passante de 29,5-30 Ghz, couplée à une technique de modulation par changement de phase, découlant sur une vitesse de transfert de 2,977 x 1019 bits par seconde. Le temps nécessaire pour téléporter une personne serait de 4,85 x 1015 ans. Et tout cela, sans tenir compte d'autres paramètres cruciaux, comme l'énergie nécessaire pour y parvenir, ou le fait que la moindre erreur de transfert durant le processus puisse avoir des conséquences mortelles.

« Les exigences présentées dans notre article illustrent le fait que la téléportation rapide est au-delà de nos moyens, et le sera pendant encore très longtemps » conclut l'article, à découvrir dans sa totalité ici.

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La question éthique

Quand bien même ce genre d'obstacle difficile à surmonter pouvait l'être, il resterait une question d'ordre éthique, soulignée entre autres par le professeur Kaku : celle de la destruction des particules - ou molécules - « téléportées » dans le cadre de la téléportation quantique.
« Quand le Capitaine Kirk est téléporté à travers une pièce, vous le voyez mourir car ses atomes explosent, mais il apparaît quand même de l'autre côté de la pièce, avec le même caractère que le Kirk d'origine. Alors l'imposteur dit "j'ai la personnalité, la mémoire de Kirk, je suis lui". Mais vous avez vu l'original mourir. Donc qui est cet imposteur ? A-t-il une âme ? »

Pour Michio Kaku, la question se résume ainsi : « Sommes-nous seulement de l'information ? Est-ce que l'âme, l'essence de ce que nous sommes, n'est qu'information ? » Une interrogation presque mystique, au milieu d'un océan de questions essentiellement mathématiques.

La vérité, c'est que la téléportation humaine restera encore longtemps, voire très longtemps un fantasme de science-fiction. Mais ce n'est pas pour autant que la téléportation n'est pas, aujourd'hui, une réalité. Seulement, elle concerne autre chose, et peut d'ailleurs s'avérer très utile. Dans une vidéo publiée en 2012, Nicolas Gisin, l'un des pionniers de la téléportation et de la cryptographie quantique, expliquait que cette méthode de transfert d'information pourrait permettre de diffuser des messages chiffrés hyper sécurisés. Une étape à la fois, donc : avant de téléporter Kirk et Spock, Scotty pourra déjà téléporter leur courrier.

Modifié le 01/06/2018 à 15h36
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