Un photon seul au bout du tunnel
Le projet QUANTUMDOTS («Experimental generation of distant quantum dot spin entanglement») a utilisé les points quantiques pour représenter les particules stationnaires et les photons, ceux qui peuvent voler. Un photon de prolifération peut être utilisé pour la transmission des informations quantiques et d'un bit quantique stationnaire pour stockage et manipulation. Pour les connecter, les chercheurs se basent sur un enchevêtrement entre une paire de particules et les propriétés qu'elles partagent. De manière large, comme une paire de particules partagent des caractéristiques, tout changement chez l'une modifie l'autre. Les chercheurs du projet QUANTUMDOTS ont utilisé une très petite région d'un semi-conducteur pour coincer un électron unique et créer un point quantique. Considéré comme un atome artificiel, le point coinçait les électrons et possédait un spectre d'énergies discrètes. De manière spécifique, la lumière laser de longueurs d'onde a stimulé le point quantique pour émettre spontanément un photon et le renvoyer à son état inférieur. Le photon a été relâché comme polarisé horizontalement ou verticalement avec une longueur d'onde démontrée comme étant de couleur rouge ou bleue. Toutefois, pour utiliser les informations d'un bit quantique à effet, une seule des deux propriétés peut exister ; l'autre doit être supprimée. Les chercheurs du projet QUANTUMDOTS ont enlevé la couleur en faisant passer le photon dans un cristal également frappé par un rayon laser. La couleur s'est suffisamment réduite pour considérer cette propriété enlevée des particules enchevêtrées, ouvrant la voie pour le couplage de bits quantiques distants. Les chercheurs du projet QUANTUMDOTS ont décrit le processus et les résultats dans des articles publiés dans les magazines Nature et Nature Communications. L'on espère que l'enchevêtrement effet-photon sera une technologie clé pour une approche distribuée du traitement des informations quantiques et des nouveaux appareils informatiques.
Mots‑clés
Photon, ordinateur quantique, bits quantiques, point quantique, photons, enchevêtrement, semi-conducteur, électron, atome, laser, effet, processeur quantique
