Des fibres optiques révolutionnaires pour l'ère de l'informatique quantique

ParisLes physiciens de l'université de Bath ont mis au point de nouvelles fibres optiques destinées aux futurs ordinateurs quantiques. Ces technologies quantiques promettent de résoudre des problèmes complexes, de créer de nouveaux médicaments et de permettre des communications sécurisées.

Les fibres optiques traditionnelles utilisées dans les réseaux câblés actuels ont des cœurs solides et ne sont pas adaptées aux communications quantiques. Les nouvelles fibres développées à Bath possèdent un cœur unique avec des poches d'air, les rendant plus efficaces pour cette application.

La Dre Kristina Rusimova de l'Université de Bath a expliqué que leurs fibres transmettent la lumière de manière unique. Contrairement aux fibres classiques en verre de silice, qui limitent les longueurs d'onde de la lumière et ne conviennent pas aux sources de photons uniques, qubits et autres composants quantiques, les fibres de Bath sont spécialement conçues pour répondre à ces exigences.

Caractéristiques principales :

• Noyau microstructuré avec des poches d'air
• Compatibilité avec les sources de photons uniques et les qubits
• Possibilité d'intégration de répéteurs quantiques

La lumière et son potentiel pour l'informatique quantique

Les photons, ces particules de lumière, possèdent des propriétés exceptionnelles. Une de ces propriétés clés est l'intrication quantique. Deux photons intriqués peuvent partager et modifier leurs informations réciproques, même à grande distance. Cela pourrait permettre des calculs extrêmement puissants. Contrairement aux bits classiques, les photons intriqués peuvent être à la fois un et zéro simultanément.

Le Dr Cameron McGarry, ancien employé de Bath, a souligné dans une récente publication l'importance d'un internet quantique. Ce nouvel internet nécessitera des fibres optiques spéciales, distinctes de celles que nous utilisons actuellement. Ces fibres permettront de créer des réseaux quantiques à grande échelle et de développer de nouvelles technologies.

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Les chercheurs ont abordé les défis liés à la mise en place d’un internet quantique. Des fibres spéciales sont cruciales pour cela. Elles faciliteront la communication longue distance ainsi que l’utilisation de répéteurs quantiques, qui augmentent la portée de la technologie quantique.

Les fibres spécialisées ont de nombreuses applications au-delà de la simple connexion des nœuds de réseau. Elles peuvent faciliter l'informatique quantique à ces points. Elles ont aussi la capacité de produire des photons intriqués, de changer les longueurs d'onde, de fonctionner comme des commutateurs à faible perte ou de servir de mémoire quantique.

Dr. McGarry a expliqué le fonctionnement unique de ces fibres. Grâce à leurs poches d'air, les scientifiques peuvent modifier le comportement de la lumière. Cela permet de créer des paires de photons liés, de changer les couleurs des photons et de piéger des atomes à l'intérieur des fibres.

Dr. Kerrianne Harrington, chercheuse postdoctorale, a souligné les avancées rapides dans le domaine des fibres optiques microstructurées, cruciales pour l'industrie. Les recherches de l'équipe de Bath révèlent des développements prometteurs et des avantages potentiels pour les technologies quantiques futures.

Dr. Alex Davis, Boursier en Accélération de Carrière Quantique, a expliqué que ces fibres sont capables de confiner la lumière de manière très serrée et de la transporter sur de longues distances. Cela est crucial pour la création d'états de lumière quantique spéciaux. Elles sont utilisées dans l'informatique quantique, les mesures précises et le chiffrement de données sécurisé.

L'objectif est de concevoir un dispositif quantique surpassant les ordinateurs classiques. Des chercheurs de Bath ont identifié des défis potentiels ouvrant de nouvelles voies de recherche. Les fibres spéciales qu'ils ont créées pourraient nous rapprocher de cet objectif.