Des oscillateurs quantiques macroscopiques vibrent à l’unisson
Cette publication existe aussi en Français
Des scientifiques de l’EPFL ont réussi à induire un comportement quantique collectif d’oscillateurs mécaniques macroscopiques, offrant ainsi de nouvelles perspectives dans le domaine de la technologie quantique.
Les technologies quantiques transforment radicalement notre compréhension de l’Univers. Les oscillateurs mécaniques macroscopiques, indispensables dans les montres à quartz, les téléphones portables et les lasers utilisés dans les télécommunications, constituent une technologie émergente. Dans le domaine quantique, les oscillateurs macroscopiques pourraient permettre de créer des capteurs ultrasensibles et des composants pour l’informatique quantique, ouvrant ainsi de nouvelles possibilités d’innovation dans diverses industries.
Contrôler des oscillateurs mécaniques
Le contrôle d’oscillateurs mécaniques au niveau quantique est essentiel pour le développement des technologies de demain en informatique quantique et en détection de haute précision. Néanmoins, il reste difficile de les contrôler collectivement car cela nécessite des unités presque parfaites, c’est-à-dire identiques.
Dynamiques collectives d’oscillateurs
La plupart des recherches en optomécanique quantique se sont concentrées sur des oscillateurs simples, mettant en évidence des phénomènes quantiques tels que le refroidissement de l’état fondamental et la compression quantique. Il reste toutefois à observer ces phénomènes quantiques sur des ensembles d’oscillateurs se comportant collectivement. Bien que ces dynamiques collectives soient essentielles pour créer des systèmes quantiques plus performants, elles exigent un contrôle extrêmement précis de plusieurs oscillateurs aux propriétés quasi identiques.
Des scientifiques de l’EPFL sous la direction de Tobias Kippenberg ont désormais atteint un objectif de longue date : ils ont réussi à préparer six oscillateurs mécaniques dans un état collectif avant de confirmer leur comportement quantique et de mesurer des phénomènes qui n’apparaissent que lorsque les oscillateurs agissent en tant que groupe. Publiée dans la revue Science, cette recherche marque une avancée significative pour les technologies quantiques, ouvrant la voie aux systèmes quantiques à grande échelle.
« Cette expérience est rendue possible par le désordre extrêmement faible des fréquences mécaniques dans le circuit supraconducteur choisi, atteignant des niveaux aussi bas que 0,1 % », explique Mahdi Chegnizadeh, premier auteur de l’étude. « C’est cette précision qui a permis aux oscillateurs d’entrer dans un état collectif avec un comportement bien distinct des composants indépendants. »
If you enjoyed this article, you will like the following ones: don't miss them by subscribing to :