{"id":7981,"date":"2023-07-17T14:59:56","date_gmt":"2023-07-17T06:59:56","guid":{"rendered":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/?p=7981"},"modified":"2023-07-17T14:59:56","modified_gmt":"2023-07-17T06:59:56","slug":"quantum-computing-with-single-photons-getting-closer-to-reality","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/quantum-computing-with-single-photons-getting-closer-to-reality\/","title":{"rendered":"L'informatique quantique \u00e0 photons uniques se rapproche de la r\u00e9alit\u00e9"},"content":{"rendered":"

Une approche prometteuse pour l\u2019informatique quantique \u00e9volutive consiste \u00e0 utiliser une architecture enti\u00e8rement optique, dans laquelle les qubits sont repr\u00e9sent\u00e9s par des photons et manipul\u00e9s par des miroirs et des s\u00e9parateurs de faisceaux. Jusqu\u2019\u00e0 pr\u00e9sent, les chercheurs ont d\u00e9montr\u00e9 cette m\u00e9thode, appel\u00e9e informatique quantique optique lin\u00e9aire, \u00e0 tr\u00e8s petite \u00e9chelle en effectuant des op\u00e9rations utilisant seulement quelques photons. Dans le but d'\u00e9tendre cette m\u00e9thode \u00e0 un plus grand nombre de photons, les chercheurs d'une nouvelle \u00e9tude ont d\u00e9velopp\u00e9 un moyen d'int\u00e9grer pleinement des sources \u00e0 photons uniques dans des circuits optiques, cr\u00e9ant ainsi des circuits quantiques int\u00e9gr\u00e9s pouvant permettre un calcul quantique optique \u00e9volutif.<\/p>\n

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Les chercheurs, Iman Esmaeil Zadeh, Ali W. Elshaari et leurs coauteurs, ont publi\u00e9 un article sur les circuits quantiques int\u00e9gr\u00e9s dans un num\u00e9ro r\u00e9cent de\u00a0Lettres nano<\/i>.<\/p>\n

Comme l'expliquent les chercheurs, l'un des plus grands d\u00e9fis li\u00e9s \u00e0 la r\u00e9alisation d'un syst\u00e8me informatique quantique optique lin\u00e9aire efficace consiste \u00e0 int\u00e9grer plusieurs composants g\u00e9n\u00e9ralement incompatibles les uns avec les autres sur une seule plate-forme. Ces composants comprennent une source de photons uniques telle que des points quantiques\u00a0; des dispositifs de routage tels que des guides d'ondes\u00a0; des dispositifs pour manipuler\u00a0photons<\/a>\u00a0tels que les cavit\u00e9s, les filtres et les portes quantiques\u00a0; et d\u00e9tecteurs \u00e0 photon unique.<\/p>\n

Dans la nouvelle \u00e9tude, les chercheurs ont d\u00e9montr\u00e9 exp\u00e9rimentalement une m\u00e9thode permettant d\u2019int\u00e9grer des points quantiques g\u00e9n\u00e9rateurs de photons uniques \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur de nanofils qui, \u00e0 leur tour, sont encapsul\u00e9s dans un guide d\u2019ondes. Pour ce faire avec la haute pr\u00e9cision requise, ils ont utilis\u00e9 un \u00ab nanomanipulateur \u00bb constitu\u00e9 d\u2019une pointe en tungst\u00e8ne pour transf\u00e9rer et aligner les composants. Une fois \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur du guide d\u2019ondes, des photons uniques pourraient \u00eatre s\u00e9lectionn\u00e9s et achemin\u00e9s vers diff\u00e9rentes parties du circuit optique, o\u00f9 des op\u00e9rations logiques pourraient \u00e9ventuellement \u00eatre effectu\u00e9es.<\/p>\n

"Nous avons propos\u00e9 et d\u00e9montr\u00e9 une solution hybride pour l'optique quantique int\u00e9gr\u00e9e qui exploite les avantages des sources monophotoniques de haute qualit\u00e9 avec une photonique \u00e0 base de silicium bien d\u00e9velopp\u00e9e", a d\u00e9clar\u00e9 Zadeh, de l'Universit\u00e9 de technologie de Delft aux Pays-Bas.\u00a0Phys.org<\/i>. \u00ab De plus, contrairement aux travaux pr\u00e9c\u00e9dents, cette m\u00e9thode est enti\u00e8rement d\u00e9terministe, c'est-\u00e0-dire que seules les sources quantiques poss\u00e9dant les propri\u00e9t\u00e9s s\u00e9lectionn\u00e9es sont int\u00e9gr\u00e9es dans des circuits photoniques.<\/p>\n

\u00ab L\u2019approche propos\u00e9e peut servir d\u2019infrastructure pour la mise en \u0153uvre de circuits optiques quantiques int\u00e9gr\u00e9s \u00e9volutifs, ce qui pr\u00e9sente un potentiel pour de nombreuses technologies quantiques. De plus, cette plateforme fournit de nouveaux outils aux physiciens pour \u00e9tudier les fortes interactions lumi\u00e8re-mati\u00e8re \u00e0 l\u2019\u00e9chelle nanom\u00e9trique et en cavit\u00e9 QED [\u00e9lectrodynamique quantique].\u201d<\/p>\n

L\u2019une des mesures de performance les plus importantes pour l\u2019informatique quantique optique lin\u00e9aire est l\u2019efficacit\u00e9 du couplage entre la source de photons uniques et le canal photonique. Un faible rendement indique une perte de photons, ce qui r\u00e9duit la fiabilit\u00e9 de l'ordinateur. La configuration ici atteint une efficacit\u00e9 de couplage d'environ 24% (ce qui est d\u00e9j\u00e0 consid\u00e9r\u00e9 comme bon), et les chercheurs estiment que l'optimisation de la conception et du mat\u00e9riau du guide d'ondes pourrait am\u00e9liorer cette efficacit\u00e9 jusqu'\u00e0 92%.<\/p>\n

En plus d'am\u00e9liorer l'efficacit\u00e9 du couplage, les chercheurs pr\u00e9voient \u00e9galement de d\u00e9montrer \u00e0 l'avenir l'intrication sur puce, ainsi que d'augmenter la complexit\u00e9 des circuits photoniques et des d\u00e9tecteurs \u00e0 photon unique.<\/p>\n

"En fin de compte, l'objectif est de r\u00e9aliser un r\u00e9seau quantique enti\u00e8rement int\u00e9gr\u00e9 sur puce", a d\u00e9clar\u00e9 Elshaari, de l'Universit\u00e9 de technologie de Delft et de l'Institut royal de technologie (KTH) de Stockholm. "\u00c0 l'heure actuelle, il existe de nombreuses opportunit\u00e9s et le domaine n'est pas encore bien explor\u00e9, mais le r\u00e9glage des sources sur puce et la g\u00e9n\u00e9ration de photons indiscernables font partie des d\u00e9fis \u00e0 relever."<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

One promising approach for scalable quantum computing is to use an all-optical architecture, in which the qubits are represented by photons and manipulated by mirrors and beam splitters. So far, researchers have demonstrated this method, called Linear Optical Quantum Computing, on a very small scale by performing operations using just a few photons. In an<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":7985,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[1],"tags":[],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7981"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=7981"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7981\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":7986,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7981\/revisions\/7986"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/7985"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=7981"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=7981"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=7981"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}