Civilisations extraterrestres : elles pourraient utiliser la lumière des étoiles pour communiquer

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Si la question de l’existence de civilisations extraterrestres intelligentes était autrefois réservée au domaine de la science-fiction, au cours de la dernière décennie, plusieurs études se sont penchées sur le sujet. De l’envoi de messages destinés à d’éventuels observateurs à la recherche de technosignatures, les scientifiques tentent de statuer sur la question. Mais si de telles civilisations existaient, comment communiqueraient-elles ? Un physicien britannique a récemment avancé une hypothèse dans un article publié sur arXiv (sans relecture par les pairs). 

Selon le chef scientifique senior Seth Shostak du Search for Extra-Terrestrial Intelligence (SETI), « nous découvrirons l’existence d’une vie extraterrestre intelligente d’ici 20 ans ». Mais si les extraterrestres existent, comment communiquent-ils ? Une nouvelle étude du physicien quantique de l’Imperial College de Londres, Terry Rudolph, suggère que les extraterrestres pourraient utiliser les étoiles pour communiquer entre eux.

Rudolph déclare que les extraterrestres pourraient utiliser des étoiles pour envoyer des messages à d’autres civilisations à travers l’espace. Ils exploiteraient le pouvoir des photons intriqués de diverses étoiles pour envoyer ces messages cachés.

Ce système de communication apparaîtrait comme un clignotement aléatoire pour les autres observateurs. Certes, il s’agit là de pure spéculation, mais c’est possible en matière de physique. Dans son article, Rudolph note : « La diffraction en espace libre des photons distribue une intrication très utile : les récepteurs des modes propagés peuvent effectuer un calcul quantique distribué en utilisant uniquement l’optique linéaire et le comptage de photons ».

Un système basé sur l’intrication quantique

Le phénomène d’intrication quantique se produit lorsque deux ou plusieurs particules interagissent de telle sorte que l’état quantique de chaque particule du groupe ne peut être décrit indépendamment de l’état des autres, y compris lorsque les particules sont séparées par une grande distance. Cela signifie que l’observation de l’une des particules intriquées peut révéler automatiquement des informations sur les autres particules du système.

phases photons
Des chercheurs sont parvenus à imager l’intrication de paires de photons traversant des séries de transitions à quatre phases. © Paul-Antoine Moreau et al. 2019

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L’intrication quantique a été démontrée expérimentalement avec des photons dans des expériences de téléportation quantique. Il suffit simplement aux récepteurs d’utiliser uniquement l’optique linéaire (interféromètres passifs) et le comptage du nombre de photons et de pouvoir communiquer de manière classique. Mais, comment ces concepts s’articulent-ils avec une potentielle communication extraterrestre ?

Une méthode assurant la confidentialité des communications

Dans son article, Rudolph explique que « la spéculation dans le titre découle de l’observation supplémentaire que la manière naturelle pour une civilisation circonspecte de cacher sa distribution d’intrication photonique est d’utiliser le rayonnement thermique déjà émis par les différentes étoiles qu’elles visitent ». Pour une telle communication, ils doivent connaître le nombre de photons dans les modes qu’ils ont choisi d’utiliser.

Cela nécessiterait d’effectuer une mesure quantique non perturbatrice du nombre de photons. « Parce que le rayonnement thermique qu’ils mesurent est diagonal dans la base des nombres, même ce processus peut être rendu en principe indiscernable pour ceux d’entre nous exclus de la conversation. La conséquence est donc qu’une civilisation suffisamment avancée peut effectuer des mesures quantiques non perturbatrices du nombre de photons sur des modes appropriés de lumière émise par les étoiles, de telle manière que l’intrication utile à grande échelle soit distribuée par la propagation ultérieure en espace libre de cette lumière à travers l’Univers », conclut Rudolph.

Sources : arXiv

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