Une équipe internationale de chercheurs a développé un système basé sur des points quantiques pour transmettre
Les physiciens avaient l'habitude de créer desles photons sont des points quantiques couplés de manière déterministe à des microrésonateurs. L'appareil peut être accordé en utilisant la résonance. Rappelons que les points quantiques sont des particules d'un conducteur ou d'un semi-conducteur dans lesquelles les porteurs de charge (électrons ou trous) sont spatialement limités dans les trois dimensions. Ces dispositifs sont suffisamment petits, généralement de quelques nanomètres seulement, pour que les effets quantiques se manifestent.
Pour éliminer l'inhomogénéité des points quantiques etdécalant la longueur d'onde du rayonnement dans la gamme des télécommunications, les scientifiques ont utilisé la conversion de fréquence quantique. Des expériences ont montré que dans la nouvelle approche, la visibilité des interférences observées atteint 93 % lorsqu'un signal est transmis sur une fibre de 302 km.
Montage expérimental. Image : Xiang You et al., Advanced Photonics
Dans les télécommunications classiques, les signaux peuvent êtreamplifier silencieusement pour transmettre sur de longues distances. Mais les états quantiques en superposition ne peuvent pas être amplifiés car ils ne peuvent pas être parfaitement clonés, expliquent les scientifiques. Par conséquent, pour créer un tel réseau, non seulement des canaux quantiques avec des pertes ultra-faibles et une mémoire quantique sont nécessaires, mais également des sources de lumière quantique à haute performance.
Les points quantiques sont un candidat idéal pourcréer des réseaux massifs. Ils fournissent les propriétés nécessaires d'une seule source de photons, mais au cours des deux dernières décennies, la visibilité des interférences quantiques entre les QD indépendants a rarement dépassé la limite classique de 50 %, et les distances maximales n'ont atteint que quelques kilomètres.
Notre travail est allé au-delà du quantum précédentdes expériences sur la base de QD à des échelles d'environ 1 km à 300 km, soit deux ordres de grandeur de plus, et ouvre ainsi une perspective passionnante pour les réseaux quantiques à l'état solide.
Chao-Yang Lu, professeur à l'Université des sciences et technologies de Chine
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