La révolution des dimensions photoniques synthétiques dans le traitement de l'information quantique

ParisDes scientifiques de l'Institut national de la recherche scientifique (INRS), dirigés par le professeur Roberto Morandotti et en collaboration avec des équipes d'Allemagne, d'Italie et du Japon, ont réalisé une avancée majeure dans le traitement de l'information quantique grâce aux dimensions photoniques synthétiques. Leur étude, publiée dans la revue Nature Photonics, présente un système innovant utilisant des réseaux photoniques synthétiques pour une gestion et une détection plus efficaces des photons, optimisant ainsi ce processus.

Principaux éléments de cette découverte :

• Élaboration d'un réseau photonique synthétique pour manipuler les états quantiques.
• Utilisation des marches quantiques pour traiter les enchevêtrements de photons en haute dimension.
• Compatibilité avec les infrastructures de télécommunications actuelles.

Nouvelle méthode pour étudier la marche quantique

Cette nouvelle approche se penche sur les marches quantiques, qui ont été essentielles à l'avancement de l'informatique quantique ces 20 dernières années. Les marches quantiques fonctionnent de manière similaire aux marches aléatoires classiques, mais dans un contexte quantique, ce qui permet d'améliorer la vitesse et la complexité des algorithmes. Les chercheurs utilisent des réseaux photoniques synthétiques pour explorer plus en profondeur les comportements quantiques. Ces systèmes exploitent des dimensions synthétiques afin de traiter l'information de manière efficace, en utilisant des dispositifs en fibre optique compatibles avec la technologie télécom standard.

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Dimensions photoniques synthétiques : une avancée pour les technologies quantiques

Les dimensions photoniques synthétiques permettent aux chercheurs de simuler des comportements quantiques tels que la symétrie parité-temps et l'écoulement de la lumière comme un superfluide. Bien que ces concepts aient été principalement utilisés dans des technologies non quantiques auparavant, de récentes recherches indiquent qu'ils pourraient être pertinents pour des applications quantiques. Ce système est capable de contrôler simultanément la lumière classique et intriquée, ce qui pourrait révolutionner des domaines tels que le calcul quantique, la mesure quantique, et les communications quantiques sécurisées en améliorant les performances et en réduisant les coûts d'infrastructure.

Les systèmes quantiques atteignent désormais des niveaux de performance élevés sans nécessiter d'infrastructures entièrement nouvelles. Ils s'intègrent facilement aux systèmes de télécommunications actuels et futurs. Cela simplifie leur mise en place et renforce la sécurité des réseaux quantiques pour la transmission de données personnelles.

Cette recherche ne se limite pas à l'amélioration des télécommunications ; elle révèle que les technologies quantiques pourraient bientôt être plus accessibles et adaptables. En mettant l'accent sur des solutions basées sur la fibre optique, l'étude s'intègre aux systèmes télécoms actuels, signalant un progrès significatif vers l'utilisation pratique des technologies quantiques. Le travail de l'équipe de l'INRS constitue une étape importante pour relier des processus quantiques complexes à la technologie du quotidien.