Quand les photons se rencontrent : une avancée vers l’ordinateur quantique publiée dans Nature Communications

Ces interactions sont essentielles pour explorer de nouveaux états de lumière et créer des systèmes optiques quantiques plus complexes. Dans un contexte d’informatique quantique, elles pourraient permettre la conception de portes logiques photoniques plus sophistiquées, capables de réaliser des calculs impossibles à l’heure actuelle avec les ordinateurs classiques.

Le défi relevé par les chercheurs était double :

1. Fabriquer le dispositif : le KITE mesure seulement quelques micromètres et intègre une centaine de jonctions Josephson. Sa réalisation a nécessité une lithographie électronique de haute précision.

2. Détecter les interactions : grâce à la spectroscopie, les chercheurs ont pu observer des variations de fréquence lors de l’introduction successive de photons, preuve que ces derniers interagissent fortement.

Nous avons observé un motif jusqu’ici inconnu : pour introduire un deuxième photon, puis un troisième et un quatrième, parfois la fréquence devait augmenter, parfois elle devait baisser et les amplitudes étaient beaucoup plus importantes que dans les systèmes classiques. Preuve que les interactions entre les photons étaient beaucoup plus puissantes que celles obtenues jusqu’ici !

Zaki Leghtas, chercheur à Mines Paris – PSL

Bien que cette avancée constitue une « digression » par rapport à leur objectif initial – la conception d’un qubit protégé – elle fournit une base solide pour poursuivre la recherche sur les circuits supraconducteurs et les ordinateurs quantiques de nouvelle génération.

L’interview complète de Zaki Leghtas sur le site de l’Inria :

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Pour aller plus loin

• Contrôle prolongé des qubits de chat : une avancée dans l’informatique quantique publiée dans « Nature »
• Antoine Tilloy analyse les réseaux de tenseurs face aux ordinateurs quantiques dans le magazine « Pour la Science »

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