Des effets quantiques à température normale
Les atomes de Rydberg sont très gros, avec un diamètre environ 100 000 supérieur à leur état normal, au point qu'ils peuvent engloutir d'autres atomes. En outre, ils réagissent fortement à des champs électriques ou magnétiques. Une seule excitation peut agir sur plusieurs atomes, formant un état quantique collectif, une sorte de super atome. Les scientifiques du projet RYDSURF, financé par l'UE, ont étudié la possibilité de créer une source de photons uniques et des réseaux quantiques à température normale avec des atomes de Rydberg, dans des microcellules de vapeur thermique. Cette technique expérimentale surmonte les limitations des atomes ultra-froids, classiquement utilisés pour ce genre d'études et d'utilisations. La préservation de la cohérence quantique est critique, et dépend fortement des surfaces qui confinent les atomes. L'équipe a mis au point une nouvelle configuration expérimentale pour étudier les surfaces in situ. Et pour exploiter les microcellules de vapeur avec une source de photons uniques, il a fallu démontrer le phénomène de blocage Rydberg. Il survient dans des ensembles ultra froids d'atomes, et il est essentiel au fonctionnement de portes quantiques. Les chercheurs ont conçu et fabriqué une nouvelle cellule, compatible avec des techniques de mesure sophistiquées, et l'ont utilisée dans de nouvelles expériences visant à démontrer l'effet de blocage dans un gaz thermique. Ils conduisent actuellement des expériences qui devraient aboutir à la preuve de principe de la toute première source de photons uniques basée sur le blocage Rydberg dans une cellule de vapeur thermique. D'autres informations sont disponibles en ligne(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). Les scientifiques de RYDSURF explorent une piste du traitement des informations quantiques qui devrait conduire au contrôle d'une excitation cohérente d'un ensemble d'atomes, à température normale. La réussite de la démonstration de ce contrôle mettra enfin à portée des chercheurs la réalisation de réseaux quantiques comptant des millions de nœuds.
Mots‑clés
Température normale, effets quantiques, atome de Rydberg, traitement de l'information quantique, super atome, source de photon unique, réseau quantique, microcellules de vapeur thermique, atomes ultra froids, cohérence quantique, blocage Rydberg, excitati
