QDlight : Des Photons Intriqués pour l’Ordinateur Quantique
Imaginez un futur où les ordinateurs quantiques, grâce à leur puissance de calcul phénoménale, révolutionnent des domaines aussi variés que la conception de médicaments, la modélisation climatique ou la cryptographie. Mais pour y parvenir, il faudra d'abord surmonter un immense défi : rendre ces machines tolérantes aux erreurs. C'est justement la mission que s'est fixée le nouveau laboratoire commun QDlight, fruit d'une collaboration entre l'entreprise deeptech Quandela, le CNRS et les universités Paris-Saclay et Paris-Cité.
Photons Intriqués, la Clé du Succès
Au cœur de ce projet ambitieux se trouve une technologie révolutionnaire : les sources de photons uniques et intriqués. Actuellement, les sources photoniques de Quandela émettent déjà des photons uniques aux caractéristiques identiques. Mais QDlight veut aller plus loin en créant des grappes de photons intriqués les uns avec les autres.
L'intérêt ? Même si des photons se perdent lors des calculs, l'information quantique sera suffisamment redondante pour garantir des résultats fiables. Comme l'explique Olivier Krebs, chercheur CNRS et coordinateur de QDlight :
Ce sera indispensable pour le passage à l'échelle, menant à un ordinateur quantique tolérant aux fautes. Si on n'a que des photons uniques traversant un circuit photonique, les opérations logiques gardent un caractère probabiliste.
– Olivier Krebs, chercheur CNRS
Boîtes Quantiques et Spins
Pour intriquer ces photons, QDlight explorera notamment l'interaction avec le spin d'une charge électrique présente dans une boîte quantique. Ces nanostructures semi-conductrices, déjà au cœur des sources de Quandela, se comportent comme des atomes artificiels capables d'émettre des photons uniques.
L'idée est maintenant d'y implanter un spin, celui d'un électron ou d'un trou, qui s'intriquerait avec chaque photon émis successivement. Ce spin agirait comme une mémoire quantique, assurant l'intrication des photons entre eux.
Des Avancées Majeures en Vue
QDlight étudiera aussi d'autres méthodes d'intrication, comme la boucle temporelle permettant de stocker des photons le temps qu'ils s'intriquent. L'objectif est ambitieux :
On espère obtenir des grappes de 15 photons intriqués par source d'ici à trois ans.
– Olivier Krebs
En parallèle, le laboratoire cherchera à améliorer la reproductibilité de fabrication des dispositifs photoniques, afin que des sources différentes émettent des photons parfaitement identiques. Un enjeu crucial pour Quandela, qui souhaite augmenter significativement le nombre de qubits de ses futures machines.
Avec QDlight, c'est un nouveau chapitre passionnant qui s'ouvre dans la course à l'ordinateur quantique universel et fiable. En générant des grappes de photons intriqués, ce laboratoire pourrait bien faire avancer la recherche quantique à la vitesse de la lumière !
