Des chercheurs font la démonstration de la téléportation à l’aide de photons à la demande provenant de points quantiques

(attention ça pique)

Une équipe de chercheurs autrichiens, italiens et suédois a démontré avec succès la téléportation à l’aide de photons à la demande de points quantiques. Dans leur article publié dans la revue Science Advances, le groupe explique comment ils ont accompli cet exploit et comment il s’applique aux futurs réseaux de communications quantiques.

Les scientifiques et bien d’autres s’intéressent beaucoup au développement de réseaux de communications véritablement quantiques on croit que de tels réseaux seront à l’abri du piratage ou de l’écoute illicite en raison de leur nature même. Mais, comme le soulignent les chercheurs avec ce nouvel effort, il y a encore quelques problèmes qui se dressent sur le chemin. L’un d’entre eux est la difficulté d’amplifier les signaux quantiques. Une façon de contourner ce problème, notent-ils, est de générer des photons à la demande dans le cadre d’un répéteur quantique, ce qui permet de gérer efficacement les fréquences d’horloge élevées. Dans ce nouvel effort, c’est exactement ce qu’ils ont fait, en utilisant des points quantiques semi-conducteurs.

Des travaux antérieurs sur la possibilité d’utiliser des points quantiques semi-conducteurs ont montré qu’il s’agissait d’un moyen réalisable de démontrer la téléportation, mais seulement dans certaines conditions, dont aucune ne permettait des applications à la demande. Pour cette raison, ils n’ont pas été considérés comme une technologie à bouton-poussoir. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont surmonté ce problème en créant des points quantiques hautement symétriques à l’aide d’une méthode de gravure pour créer les paires de trous dans lesquelles les points quantiques se développent. Le processus qu’ils ont utilisé s’appelait une cascade XX (biexciton)-X (exciton). Ils ont ensuite utilisé un schéma d’excitation à double impulsion pour peupler l’état XX désiré (après que deux paires ont perdu leurs photons, ils ont conservé leur enchevêtrement). Cela a permis la production de photons individuels à la demande pouvant être utilisés pour la téléportation. Selon l’équipe, le schéma d’excitation à double impulsion était essentiel au processus, car il réduisait au minimum la ré-excitation.

Les chercheurs ont d’abord testé leur processus sur des intrants subjectifs, puis sur différents points quantiques, prouvant qu’il pouvait fonctionner dans un large éventail d’applications. Ils ont ensuite créé un cadre que d’autres chercheurs pourraient utiliser comme guide pour reproduire leurs efforts. Mais ils ont également reconnu qu’il reste encore beaucoup de travail à faire (surtout pour augmenter les fréquences d’horloge) avant que le processus puisse être utilisé dans des applications réelles. Ils s’attendent à ce qu’il ne reste que quelques années avant d’y parvenir.

Science Advances (2018). DOI: 10.1126/sciadv.aau1255

Ou encore un article ici.

Pour en savoir plus : phys.org/

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