Un nouveau laboratoire pour une recherche quantique à fort impact
Les circuits quantiques hybrides combinent différents systèmes physiques dans le but d'exploiter leurs forces et de faire émerger de nouvelles technologies quantiques. Dans le cadre du projet HYBRIDQCIRCUITS (Hybrid quantum electrical circuits), d'importants progrès ont été réalisés dans le domaine des dispositifs hybrides mettant en œuvre atomes, spins d'électrons et hyperfréquences. La subvention de l'UE a financé un nouveau laboratoire à l'Université d'Oxford, afin d'explorer comment des éléments de physique atomique, d'optique quantique et de physique de la matière condensée pourraient être combinés dans un même circuit. Ces équipements spécialisés ont permis aux scientifiques de mener sur des circuits électriques quantiques des expériences à très basse température s'appuyant sur les micro-ondes. HYBRIDQCIRCUITS s'est focalisé sur les micro-ondes et a montré leur potentiel en tant qu'éléments de circuits quantiques. Ces ondes acoustiques qui se déplacent le long de la surface des cristaux piézo-électriques ont déjà été utilisées dans des dispositifs électroniques, comme des résonateurs et des filtres. De tels dispositifs peuvent facilement être exploités dans le régime quantique. En outre, ils peuvent être couplés à des circuits supraconducteurs. Un autre aspect étudié était de savoir comment intégrer des nanotubes de carbone dans des circuits électriques quantiques. Les nanotubes de carbone sont des tubes de carbone pur de quelques nanomètres de diamètre. Tout comme les fils métalliques, ils peuvent transporter des courants électriques. C'est pourquoi ces systèmes semi-conducteurs ont été proposés comme fils à l'échelle moléculaire prêts à l'emploi pour la construction de circuits électroniques. Cette initiative a posé les bases d'une recherche à fort impact dans le domaine en plein développement de l'informatique quantique. Cette technologie a longtemps été considérée comme inaccessible, car elle exploite la puissance complexe de la mécanique quantique, mais on s'approche de plus en plus de son utilisation pour des applications réelles.
Mots‑clés
HYBRIDQCIRCUITS, circuits électriques quantiques, circuits supraconducteurs, nanotubes de carbone