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Des progrès en informatique quantique

Des expériences de pointe et une recherche fondamentale ont permis d'importants progrès dans le domaine de l'informatique quantique.n Ces recherches devraient permettre l'émergence d'une informatique quantique plus puissante à grande échelle.
Des progrès en informatique quantique
L'informatique quantique deviendra en effet extrêmement efficace lorsque nous saurons maîtriser la technologie photonique. Le projet PHOCLUDI (Photonic Cluster States from Diamond), financé par l'UE, s'est ainsi attaché à créer une source de photons isolés à partir du diamant, qui sera capable de libérer des faisceaux de photons enchevêtrés. Cette source est censée dépasser les limites de mesure de l'informatique quantique en réalisant un traitement évolutif et multiphotonique de l'information quantique.

Pour atteindre ses objectifs, l'équipe du projet a commencé par élaborer une nouvelle théorie concernant la génération de faisceaux à partir de diamants présentant des défauts. Elle a ensuite pu réaliser un couplage de haute efficacité entre la lumière obtenue à partir des anomalies du diamant et le contrôle du qubit de spin pour les sources de photons uniques à base de diamant.

Les partenaires du projet ont également travaillé sur l'obtention de chaînes unidimensionnelles de photons hautement enchevêtrés permettant de réaliser des opérations arbitraires d'un qubit. Ils ont ensuite étudié la mise en œuvre de sources de lumière quantique à base de diamant pour une utilisation dans les technologies de l'information quantique photonique.

Parmi les résultats les plus notables obtenus par l'équipe du projet, on peut citer la détection de photons avec une efficacité de 88 % en utilisant les nouveaux détecteurs supraconducteurs nanofils développés pour la projection. Des progrès significatifs ont également été obtenus dans les domaines comme le spin électronique, les transitions optiques de l'état de base à l'état excité, l'excitation de résonnance NV (pour Nitrogen Vacancy) ou le réglage électrostatique du centre de résonnance NV. Des miroirs de haute qualité ont été réalisés pour intégrer les centres NV dans une cavité optique, ce qui permettra des gains de photons encore plus élevés. Les partenaires ont développé par ailleurs une nouvelle méthode permettant de réduire le nombre de détecteurs de photons à deux unités pour caractériser l'enchevêtrement multipartite.

Ce projet de recherche pourra se poursuivre grâce à plusieurs subventions additionnelles. Ces subventions devraient permettre d'accélérer les résultats du projet et conduire au développement de sources de lumière quantique à base de diamant pour les technologies photoniques de l'informatique quantique.

Au total, les résultats préliminaires de ces recherches autorisent des progrès significatifs dans le domaine du traitement quantique de l'information et nous rapprochent du moment où cette jeune science sera capable de générer une source photonique appropriée pour l'informatique quantique. Cette percée devrait ouvrir une nouvelle phase dans le domaine du calcul quantique à grande échelle et dépasser les défis informatiques qui ne sont pas solvables par la technologie actuelle..

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Mots-clés

Informatique quantique, PHOCLUDI, cluster de photon, diamant, contrôle d'un qubit de spin