le lundi 07 mars 2016

Le calcul quantique fait un bond en avant

Une équipe de chercheurs a réussi à créer une lumière quantique composée de photons indiscernables à 99,5%. Une prouesse qui ouvre une voie royale aux calculs et, à terme, aux ordinateurs quantiques.


Dans un article Near Optimal Single Photon Sources in the Solid State, publié dans la prestigieuse revue Nature Photonics, des chercheurs du CNRS, de l'université Paris Diderot et de l'université Paris-Sud expliquent comment ils sont parvenus à créer une source de photons uniques à partir d'un dispositif connu, mais ici largement perfectionné.

Alors que l'informatique que nous connaissons utilise l'électron, l'ordinateur quantique (et la photonique en général) mise sur la lumière en tant que vecteur d'information, et donc sur le photon. Mais pour fonctionner correctement et effectuer des calculs basés sur ces particules, ces dernières doivent être parfaitement uniques et indissociables, afin de profiter des déductions permises par l'intrication quantique. Or, les sources actuelles ne sont pas assez efficaces (on parle de brillance) pour permettre cet usage.

D'où l'importance du dispositif présenté aujourd'hui, qui améliore considérablement cet aspect : la source produite par le mécanisme mis en place par les chercheurs est 15 fois plus brillante que les sources usuelles. Les scientifiques ont obtenu cet exceptionnel résultat en plaçant une boîte quantique de très petite taille (de l'ordre du nanomètre) au centre d'une cavité constituée d'un pilier de 3 micromètres connecté à un cadre circulaire auquel est appliquée une tension électrique.

Boîte quantique

Grâce à cette dernière, la longueur d'onde des photons émis peut être accordée et le bruit que subit généralement une boîte quantique, presque totalement supprimé. C'est ce bruit qui limite habituellement l'indiscernabilité des photons.

Le dispositif mis en place par les chercheurs est donc particulièrement prometteur et devrait constituer un pas important dans le domaine de la photonique, qu'il s'agisse de communication à longue distance et indéchiffrable ou d'ordinateur quantique.

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Modifié le 07/03/2016 à 18h06
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