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Les cordes d’ions ouvrent la voie pour les réseaux quantiques
Une nouvelle méthode utilise des ions calcium pour créer des nœuds de réseau quantique robustes, faisant progresser la communication ultra-sécurisée et l’informatique quantique distribuée.
- Les chercheurs ont créé un nœud de réseau quantique utilisant dix ions calcium.
- Le nœud peut stocker et partager des informations quantiques via des photons.
- Cette technologie pourrait permettre une communication ultra-sécurisée et lier les ordinateurs quantiques.
- La méthode montre l’évolutivité des réseaux quantiques plus grands.
- C’est un pas vers des applications pratiques comme la communication quantique-sécurisation.
Qu’est-ce qu’un nœud de réseau quantique et pourquoi est-il important? Un nœud de réseau quantique est crucial pour construire des réseaux quantiques. Ces réseaux transmettent des informations quantiques à l’aide de photons, pas de bits. Cela pourrait conduire à une communication ultra-sécurisée et connecter des ordinateurs quantiques pour une plus grande puissance.
L’équipe Innsbruck, dirigée par Ben Lanyon au Département de physique expérimentale de l’Université d’Innsbruck, a atteint cette étape. Ils a méticuleusement ajusté les champs électriques pour déplacer les ions individuels dans une cavité optique. Une impulsion laser réglée avec précision a ensuite émis un seul photon. La polarisation de ce photon a été enchevêtrée avec l’état de l’ion.
Ce processus a généré un flux de photons. Chaque photon était lié à un qubit d’ion différent. À l’avenir, ces photons pourraient se déplacer vers des nœuds éloignés. Ils pourraient alors créer un enchevêtrement entre des dispositifs quantiques séparés.
L’envocation à haute fidélité a été réalisée
Les chercheurs ont signalé une fidélité à enchevêtrement ion-photon impressionnante impressionnante de 92%. Ce niveau élevé de précision met en évidence la force et la fiabilité de leur technique.
« L’une des principales forces de cette technique est son évolutivité », a déclaré Ben Lanyon. Il a noté que, bien que les expériences précédentes ne liaient que deux ou trois qubits d’ions aux photons, la configuration Innsbruck peut gérer des registres beaucoup plus importants, potentiellement des centaines d’ions. Cette percée ouvre des portes pour connecter des processeurs quantiques sur de grandes distances.
Marco Canteri, le premier auteur de l’étude, a exprimé son optimisme. « Notre méthode est un pas vers la construction de réseaux quantiques plus grands et plus complexes », a-t-il déclaré. «Cela nous rapproche des applications pratiques telles que la communication quantique-sécurisation, l’informatique quantique distribuée et la détection quantique distribuée à grande échelle.»
La technologie pourrait également améliorer les horloges atomiques optiques, qui sont si précises qu’elles perdraient moins d’une seconde sur l’âge de l’univers. La liaison de ces horloges via des réseaux quantiques pourrait créer un système de chronométrage global avec une précision inégalée.
Cette œuvre révolutionnaire, publiée dans Lettres d’examen physiquea reçu un soutien financier du Fonds des sciences autrichiens FWF et de l’Union européenne. Il représente non seulement une réalisation technique significative mais aussi un élément de construction vital pour la prochaine génération de technologies quantiques.