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BE Italie 99  >>  11/01/2012

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Optique
Des nouvelles portes logiques à bases d'éléments optiques ont été développées

http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/68776.htm

La porte logique de l'ordinateur du futur s'appelle Cnot, elle est au coeur de l'information quantique et utilise pour fonctionner des photons, c'est-à-dire la lumière, à la place des électrons. Elle a été réalisée par les chercheurs de l'Institut de Photonique et de Nanotechnologie du Conseil National des Recherches (Ifn-Cnr), le groupe d'optique quantique de l'université de Rome La Sapienza et l'Ecole Polytechnique de Milan.

Le dispositif, dont le brevet a été déposé, est constitué d'une puce en verre de quelques centimètres sur laquelle a été intégré un circuit capable de guider la lumière, rendant possible le passage des quantums d'information quantique (qu-bit). La fabrication de la porte logique de verre a été possible grâce à une technique innovante qui utilise des impulsions laser de très faible durée (quelques 100 millionième de milliardième de seconde) comme " stylo optique ". Le circuit optique nécessaire à l'élaboration des qu-bit est alors écrit directement sur la puce.

" Cette technologie sophistiquée - affirme Roberto Osellame, chercheur à l'Ifn-Cnr - permet de réaliser des circuits optiques en développant une troisième dimension, ce qui n'est bien évidemment possible avec aucune autre technologie, et permet également d'implanter une architecture innovante capable d'intégrer dans un seul dispositif des systèmes toujours plus complexes ". Un composant essentiel et miniaturisé de l'ordinateur du futur, qui aura la capacité d'effectuer avec une grande vitesse de calcul des opérations inaccessibles aux ordinateurs actuels vient d'être réalisé.

" La manipulation de l'information quantique par les photons - affirme Paolo Mataloni, professeur d'optique quantique à l'université de Rome La Sapienza - représente un défi technologique majeur puisqu'elle nécessite la capacité de contrôler chaque système quantique avec une grande précision. C'est pourquoi il est nécessaire de réaliser des systèmes optiques de complexité croissante, constitués d'un grand nombre d'interféromètres, élément de base de la technologie optique. L'utilisation d'un système de guide d'onde intégré et miniature, permet de travailler avec une parfaite stabilité de phase, ce qui présente un énorme avantage par rapport aux systèmes traditionnels basés sur les miroirs et autre éléments optiques conventionnels ".

L'étude publiée sur la revue Nature Communications [1], ouvre des perspectives prometteuses non seulement dans le domaine de l'information et de l'informatique quantique mais aussi dans le domaine de la simulation quantique : ces dispositifs peuvent être utilisés pour simuler en laboratoire le comportement de phénomènes physiques déterminés, difficilement observables par l'expérimentation directe.

Les applications des simulations quantiques sont l'étude des transports et des transitions de phase dans un système à l'état solide, l'étude de la dynamique des processus de photosynthèse, et la simulation des interactions entre les particules élémentaires. " En utilisant la technologie intégrée - soutient Fabio Sciarrino de l'équipe de chercheurs et de professeurs d'Information quantique - nous avons récemment étudié le mouvement oscillatoire de deux particules, un boson et un fermion dans un réseau : le phénomène est appelé " quantum walk ". C'est un premier pas vers des scénarios plus complexes, notre objectif est de résoudre dans quelques années des problèmes qui ne sont pas simulables avec un ordinateur classique ".

La recherche a été financée par le Ministère de l'Instruction de l'Université et de la Recherche et par le projet européen Quasar (QUAntum States : Analysis and Realizations).

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Pour en savoir plus, contacts :

- [1] http://www.nature.com/ncomms/journal/v2/n11/pdf/ncomms1570.pdf
- Roberto Osellame, Ifn-Cnr, roberto.osellame@ifn.cnr.it
- Paolo Mataloni - Université Sapienza, paolo.mataloni@uniroma1.it
- Fabio Sciarrino - Université Sapienza, fabio.sciarrino@uniroma1.it

Code brève
ADIT :
68776

Sources :

http://www.cnr.it/cnr/news/CnrNews?IDn=2313

Rédacteurs :

Romain TRICARD

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Origine :

BE Italie numéro 99 (11/01/2012) - Ambassade de France en Italie / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/68776.htm
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