Le C2N est l’un des acteurs majeurs et innovants dans le domaine des technologies quantiques. Lors de leurs interventions sur France Culture, deux chercheurs du C2N, Pascale Senellart et Loïc Lanco, présentent leurs travaux sur les boîtes quantiques, les photons uniques et les circuits photoniques ouvrant ainsi la voie à l’ordinateur quantique et à des réseaux plus sécurisés.
► Dans cet épisode de La Science CQFD sur France Culture, Pascale Senellart, chercheuse au C2N, explique les enjeux et les avancées de ses recherches sur les boîtes quantiques. Elle décrit comment ces nanostructures capables de confiner des électrons et d’émettre des photons un par un, permettent d'exploiter les propriétés quantiques pour des applications nouvelles.
Pascale Senellart met en lumière les travaux de son équipe sur les sources de photons uniques, des composants essentiels pour les technologies quantiques «seconde génération». Elle explique comment ces dispositifs, en émettant des photons un par un, ouvrent la voie à des réseaux quantiques sécurisés et à des calculateurs quantiques plus performants.
Son intervention retrace les défis scientifiques et technologiques que son équipe a relevé au fils des années pour contrôler l’environnement des boites quantiques, les forcer à émettre leurs photons dans une direction bien précise, et comment les protéger de la décohérence induite par leur environnement. Tous ces défis, l’équipe du C2N les surmontent en combinant les outils de la nanofabrication, mais aussi les techniques de l’optique quantique et de la physique atomique. Pascale Senellart partage sa vision d'un temps où les technologies quantiques se développent de façon spectaculaire, tout en insistant sur l'importance de la recherche fondamentale pour y parvenir.
► Superposition quantique et intrication quantique : comment ces principes, explorés au C2N, permettent de transcender les limites des systèmes de calcul classiques ? Reportage et interview de Loïc Lanco enseignant-chercheur au C2N / Université Paris Cité, par la rédaction de France Culture.
Superposition quantique : au-delà du binaire
Contrairement aux bits classiques, qui ne peuvent être que dans un état 0 ou 1, les qubits (bits quantiques) peuvent exister dans une superposition d'états. Cela signifie qu'un qubit peut simultanément représenter une combinaison de 0 et 1. Cette propriété permet aux ordinateurs quantiques d'explorer de multiples solutions en parallèle, offrant une puissance de calcul potentiellement exponentielle pour certains problèmes.
Intrication quantique : des corrélations instantanées
L'intrication quantique est un phénomène où deux particules ou plus deviennent liées de telle manière que l'état de l'une influence instantanément l'état de l'autre, quelle que soit la distance qui les sépare. Cette corrélation non locale permet de créer des systèmes quantiques complexes où l'information est portée par l'état global des particules intriquées. L'intrication est essentielle pour le développement de réseaux et de calculateurs quantiques.
©Getty - Yuichiro Chino
