Les scientifiques ont fait un grand pas vers l'objectif des ordinateurs quantiques, et même un Internet quantique pour les connecter, après avoir utilisé avec succès des photons pour transférer des informations quantiques entre un gaz atomique froid et un cristal solide.
La transmission de données entre ces deux "nœuds" ou types de stockage montre qu'il devrait être possible de construire des ordinateurs quantiques hybrides qui mélangent plusieurs nœuds, ce qui les rend plus stables et plus pratiques à utiliser.
Un système hybride comme celui-ci pourrait potentiellement combiner les avantages de chaque type de stockage offert par les nœuds, selon l'équipe de l'Institut des Sciences Photoniques (IFCO) en Espagne.
"C'est comme si les nœuds parlaient dans deux langues différentes", explique l'un des chercheurs, Nicolas Maring.
"Pour qu'ils puissent communiquer, il est nécessaire de convertir les propriétés du photon unique afin qu'il puisse transférer efficacement toutes les informations entre ces différents nœuds."
Personne n'a jamais réussi à transmettre des informations quantiques entre deux types de nœuds différents, car ils fonctionnent généralement à des largeurs de bande et des longueurs d'onde différentes.
Obtenir un photon entre eux sans interférence et avec un signal assez fort s'est avéré être incroyablement délicat.
Pour cette expérience, les chercheurs ont utilisé une technique de codage par photon appelée codage par codage temporel, très bien adaptée à la communication de qubits et à la prévention des interférences – comme ici – mais pas trop pour permettre aux qubits d'interagir entre eux.
Dans ce cas, les chercheurs ont commencé avec un nuage d'atomes de rubidium refroidi par laser, générant un qubit codé dans un seul photon avec une bande passante très étroite et une longueur d'onde de 780 nanomètres.
On l'a ensuite passé avec succès au noeud récepteur, un cristal dopé avec des ions praséodyme, en le convertissant à une longueur d'onde de 606 nanomètres.
Entre le nœud émetteur et le nœud récepteur, le photon a été converti à nouveau, à une longueur d'onde de 1552 nanomètres, afin de prouver que ce réseau expérimental pourrait un jour être intégré à notre infrastructure de télécommunications actuelle.
Le qubit a été conservé pendant environ 2,5 microsecondes et récupéré avec une très haute fidélité.
Ces qubits sont les blocs de construction de l'informatique quantique, capables d'être en superposition – deux états à la fois – plutôt que des bits d'ordinateur d'aujourd'hui, qui sont fixés comme 1s ou 0s.
Une fois que nous verrons comment manipuler ces qubits de façon fiable et précise, les sauts de traitement devraient être énormes.
Ce jour est encore loin, mais nous savons maintenant qu'il est possible de construire des ordinateurs quantiques hybrides qui peuvent effectivement envoyer des données à travers des câbles qui sont déjà en place.
Et parce que différents types de nœuds sont meilleurs à différentes tâches – comme l'encodage dans le cas d'un gaz, ou le stockage dans le cas d'un cristal – les réseaux hybrides sont une avenue importante pour une exploration plus poussée. de l'informatique quantique.
«La possibilité de connecter des nœuds quantiques avec des fonctionnalités et des capacités très différentes et de transmettre des bits quantiques à l'aide de photons uniques entre eux représente une étape importante dans le développement de réseaux quantiques hybrides», explique l'un des chercheurs, Hugues de Riedmatten.
La recherche a été publiée dans Nature .
No comments:
Post a Comment