L’industrie des véhicules autonomes est en perpétuelle évolution, intégrant des technologies de pointe afin d’améliorer la sécurité et les performances. Parmi ces avancées technologiques, le domaine quantique pourrait potentiellement jouer un rôle central dans cette amélioration. En particulier le LIDAR quantique — basé sur des principes liés au comportement quantique de la lumière, qui ouvre des perspectives pour l’optimisation des systèmes de détection utilisés dans les voitures autonomes.
En assurant une détection avancée, le LIDAR classique joue un rôle crucial dans la sécurité des passagers et des usagers de la route. Ce système cartographie l’environnement du véhicule en fournissant une représentation bien précise. Combiné aux autres capteurs d’une voiture autonome, il permet d’estimer en temps réel la position et l’orientation du véhicule par rapport à son environnement. Le LIDAR aide également à reconnaître les voies et à détecter les marquages routiers. Grâce à toutes ces fonctionnalités, il permet de repérer les obstacles et de les éviter.
Toutefois, malgré ses performances indéniables, cette technologie présente des limites, notamment en ce qui concerne son interférence avec la lumière ambiante. Les défis se multiplient lors des conditions lumineuses intenses, et notamment lorsque la lumière réfléchie par d’autres véhicules vient perturber le système. C’est à ce stade que le LIDAR quantique entre en jeu.
Réduction des interférences avec la lumière
Plutôt que d’utiliser des lasers traditionnels, le LIDAR quantique exploite les propriétés quantiques de la lumière en utilisant des photons intriqués. Ces derniers sont générés avec une source spéciale (cristal non linéaire par exemple) et sont envoyés sous forme d’impulsions laser. Lorsque des photons sont intriqués, cela signifie qu’ils sont étroitement corrélés. Cet état quantique confère au LIDAR la capacité de détecter et de mesurer plus précisément la distance avec les objets environnants. En effet, le processus inclut une détection à photon unique.
Le détecteur quantique utilisé dans cette opération est capable d’œuvrer avec grande précision. Il est conçu pour détecter et enregistrer les photons renvoyés par les objets avec lesquels ont interagi les impulsions laser.
Grâce à la détection à photon unique, le LIDAR quantique opère même en présence d’interférences lumineuses. D’après une expérience menée par des chercheurs de l’Université Heriot-Watt et de l’Université d’Édimbourg, cette technologie s’avèrerait également efficace dans les conditions de faible luminosité. Grâce à la détection à photon unique, les chercheurs sont même parvenus à obtenir une image de cibles masquées par des eaux troubles et donc invisibles pour les systèmes d’imagerie LIDAR conventionnels. Cela pourrait remettre en question une restriction actuellement imposée aux véhicules autonomes de niveau 3, qui sont actuellement interdits de conduite autonome nocturne.
De plus, le LIDAR quantique aurait une portée de détection plus élevée, permettant au véhicule de détecter plus tôt les objets éloignés et d’anticiper les situations de conduite plus rapidement. Ce serait bénéfique pour la planification des trajectoires et l’évitement des collisions. En résumé, la technologie améliore la capacité des voitures autonomes à prendre des décisions de conduite plus sûres et plus fiables, réduisant ainsi les risques d’accident.