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Une mémoire lumineuse pour les futurs ordinateurs quantiques
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Dans des expériences à l'interface de la physique des semi-conducteurs et de la physique quantique, des chercheurs de l'Institut Leibniz de recherche sur les corps solides et les matériaux (IFW) de Dresde (Saxe) et de l'Université technique de Delft (Pays-Bas) ont réussi à ralentir des photons à hauteur de 4 % de la vitesse de la lumière. Dans le domaine de la recherche sur les ordinateurs quantiques, ce résultat est important du fait qu'il ouvre une nouvelle possibilité visant à développer de la mémoire quantique par un système d'impulsions optiques.
Les points quantiques des semi-conducteurs ne représentent que quelques dizaines de milliers d'atomes, soit des "îles" de seulement quelques nanomètres (millionièmes de millimètre). En raison de cette taille, les porteurs de charge ne peuvent plus se déplacer librement. Les niveaux d'énergie sont similaires à celui d'un atome, de sorte que les points quantiques sont également décrits comme des atomes artificiels. Une propriété importante des points quantiques dans les semi-conducteurs se situe dans leur capacité à émettre des photons uniques. De plus, ils sont aussi facilement intégrés dans les systèmes standards de la microélectronique. Les scientifiques de l'IFW et de l'Université technique de Delft ont alors développé un nouveau type de point quantique qui est capable d'émettre des photons exactement à une fréquence à laquelle la lumière peut être freinée.
Dans leurs expériences, les chercheurs ont ainsi réussi à observer des photons émis par des points quantiques à travers un gaz d'atomes de rubidium. A travers ce gaz, les photons sont ralentis d'une manière telle qu'ils deviennent contrôlables pendant un court instant, sans changer de forme. Ces résultats pourraient servir de base à l'élaboration d'une mémoire quantique par des propriétés optiques. Ils sont la première démonstration mondiale d'un stockage non-classique de lumière sur la base de photons individuels émis sur demande.
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