Une équipe de Bristol accélère le développement de l’ordinateur quantique

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Une équipe de chercheurs de l’université de Bristol a mis au point une porte logique NON à base de photons sur une puce en silicium.

Les ordinateurs quantiques ont fait une avancée considérable grâce aux efforts d’une équipe de physiciens de l’université de Bristol. Les scientifiques seraient parvenus à faire la démonstration de la plus petite porte NON à commande optique au monde grâce à une paire de photons.

Dr Jeremy O’Brien, l’étudiant en doctorat Alberto Politi, ainsi que d’autres intervenants sont parvenus à fabriquer la porte logique contrôlée à partir de guides d’ondes de silice sur une puce en silicium.

Un ordinateur quantique suppose que des particules quantiques, telles que des photons, peuvent exister par superposition (deux états simultanés) contrairement aux transistors d’un PC qui ne peuvent exister que dans un seul état à la fois, c’est-à-dire 0 ou 1.

L’équipe a généré des paires de photons comprenant chacune une information quantique. Ils ont ensuite couplé ces photons dans et hors de la puce NON contrôlée grâce à des fibres optiques. Les chercheurs ont également démontré que l’intrication quantique, l’un des phénomènes les plus étranges du monde quantique, était obtenue sur la puce.

L’intrication quantique de deux particules signifie que l’état de chaque particule n’est pas défini, et que seul est connu leur état collectif. Une intrication sur puce présente des applications importantes dans la métrologie quantique.

“Tout comme l’informatique quantique et la métrologie quantique, des circuits quantiques photoniques sur puce peuvent avoir des applications majeures dans le domaine de la communication quantique, puisqu’ils peuvent être facilement intégrés avec des fibres optiques pour envoyer des photons entre différents sites distants”, explique Alberto Politi.

Les photons sont un excellent choix pour les technologies quantiques puisqu’ils présentent très peu de bruit, que les informations peuvent être déplacées à peu près à la vitesse de la lumière et que la manipulation des photons uniques est relativement simple.

En revanche, amener deux photons à communiquer dans une porte NON contrôlée s’avère beaucoup plus difficile. Les photons doivent communiquer entre eux pour réaliser les mesures ultra-précises qui dictent les lois de la mécanique quantique, autrement dit la métrologie quantique.

Les circuits optiques quantiques reposaient habituellement sur de larges éléments optiques avec des photons se propageant dans l’air et consommant un mètre carré de table optique, ce qui les rendait difficiles à construire et à développer. C’est pourquoi Jeremy O’Brien et son équipe travaillent depuis plusieurs années au développement de portes NON et d’autres éléments de circuit sur une puce. L’équipe a publié ses conclusions dans un article intitulé Silica-on-Silicon Waveguide Quantum Circuits.

Traduction de l’article Bristol boffins bring quantum computing closer de Vnunet.com en date du 28 mars 2008.


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