Les imperfections du diamant ouvrent la voie aux ordinateurs quantiques
Les centres de couleur d'un diamant constituent un banc d'essai idéal pour le traitement des informations quantiques et pour les interactions spin-spin. On connaît des centaines de centres de couleur pour le diamant, mais seul l'un d'entre eux (inoccupation de l'azote) a reçu une attention particulière. Les scientifiques du projet PLACQED (Plasmonic cavity quantum electrodynamics with diamond-based quantum systems) se sont penchés sur d'autres centres de couleur, comme les vacances de chrome et de silicium. L'équipe a fait état d'une des largeurs de raie typiques les plus étroites à ce jour pour des émetteurs à base de diamant. Les résultats ont également montré que la fréquence de transition optique peut être réglée par l'intermédiaire du voltage, ce qui rend ces systèmes attractifs pour le contrôle spectral des états photoniques. Les scientifiques ont ensuite montré qu'une excitation optique résonnante entraîne une fluorescence à marquage de spin pour les centres à vacance de silicium ayant une pureté de spin élevée. En parallèle, ils ont démontré l'ajustabilité spectrale d'un mode de nano-antenne plasmonique en modifiant de façon contrôlée l'environnement de l'antenne. Ce réglage a été effectué en manipulant le positionnement d'une nanostructure diélectrique. Ces nouveaux systèmes couplés émetteur-antenne peuvent être utilisés comme installations d'essai pour un circuit électro-optique à base de plasmon. L'intégration de centres de couleur dans des cavités plasmoniques permet de mieux comprendre l'interaction entre la lumière confinée dans une cavité réflective et les atomes. L'électrodynamique quantique en cavité pourrait être utilisée pour construire des ordinateurs quantiques.
Mots‑clés
Imperfections du diamant, ordinateurs quantiques, cavités plasmoniques, électrodynamique quantique en cavité
