Des chercheurs de Northwestern, Bostonet UC Berkeley ont réalisé une percée sans précédent dans le domaine de la technologie quantique en lançant la première puce photonique-électronique intégrée produite en masse, marquant ainsi une étape historique vers la commercialisation de dispositifs quantiques avancés et leur accessibilité et efficacité accrues.
Intégration de l’électronique et de la photonique sur une seule puce
Cette percée scientifique consiste à intégrer une photonique quantique complexe dans une puce de silicium standard avec un microcontrôleur électronique, ce qui n’était auparavant possible que dans des dispositifs complexes et de grande taille. La nouvelle puce, d’une taille de 1×1 millimètreseulement, est capable de générer et d’auto-stabiliser la lumière quantique, ce qui permet de créer des paires de photons utilisées comme qubits clés dans l’informatique quantique, les communications et les microcapteurs.
Pourquoi ce piratage est-il si important ?
L’innovation essentielle réside dans la capacité de la puce à stabiliser la lumière quantique en interne, sans qu’il soit nécessaire de recourir à des dispositifs de refroidissement encombrants ou à des systèmes d’étalonnage externes. Cela est dû à un système de rétroaction électronique intégré qui surveille les changements thermiques ou optiques et envoie des signaux à un dispositif de chauffage nanométrique pour ajuster les conditions et rétablir la stabilité en temps réel.
Microstructure basée sur des résonateurs en anneau
La puce est basée sur des résonateurs à nano-anneaux, de minuscules canaux en silicium plus fins qu’un cheveu humain. Lorsqu’un faisceau laser est dirigé vers ces anneaux, des paires de photons corrélés sont automatiquement produites, créant un environnement idéal pour le traitement quantique de l’information.
Peut être produit à l’échelle industrielle
Il est important de noter que la puce a été fabriquée à l’aide de techniques de fabrication microélectronique standard, ce qui ouvre la voie à la commercialisation de masse des dispositifs quantiques, les faisant sortir des laboratoires de recherche pour les faire entrer dans le domaine des applications pratiques.
Un effort multidisciplinaire conjoint
Les chercheurs ont expliqué que cette avancée n’aurait pas été possible sans une étroite collaboration entre physiciens, ingénieurs et experts en fabrication de haute précision,un exemple de l’intégration des disciplines qui est devenue une exigence pour le développement des technologies futures.
Une technologie quantique évolutive et abordable
Les experts s’attendent à ce que cette technologie révolutionne la conception des dispositifs quantiques. Plus portable, plus facile à utiliser et évolutif sur le plan industriel d’autant plus que ce domaine connaît une croissance rapide à l’échelle mondiale.
