Cycle - Découvrir les technologies quantiques
Conférence n°4 | Les ions piégés pour implémenter la logique quantique (et visite de laboratoire)
Sara Ducci et Luca Guidoni
Sara Ducci est
professeure en physique à l’Université Paris Diderot. Elle effectue ses
recherches au laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques où elle travaille
sur le développement et l’étude de dispositifs photoniques émettant des états
quantiques de la lumière pour le domaine de l’information quantique. Elle est
membre du comité National des Universités et responsable de la mention de
master en physique à l’Université Paris Diderot.
Luca Guidoni est chercheur au CNRS au laboratoire MPQ de l’Université
Paris Diderot. Son activité de recherche se concentre sur les aspects
expérimentaux de l’interaction lumière-matière avec un intérêt spécifique au
refroidissement laser d’atomes et ions. Son projet de recherche porte sur la
conception et l’utilisation de dispositifs pour l’information quantique à base
d’ions piégés refroidis par laser. L’idée sous-jacente est d’encoder le bit
élémentaire d’information binaire dans un objet quantique (appelé bit quantique
ou qubit). Bien que très délicat à manipuler, l’état quantique d’une
particule unique (par exemple un ion atomique) « contient » bien plus
d’information que son analogue classique (le bit). La manipulation de plusieurs
qubits permet donc, en principe, de résoudre de façon très efficace des
problèmes autrement très complexes.
Mardi 12 mai 2020, 10h-12h
La physique quantique se
caractérise par des principes, comme la dualité onde-corpuscule ou
l’intrication, qui peuvent sembler surprenants en comparaison de ceux qui
gouvernent notre monde classique.
Au-delà de ces aspects surprenants, depuis
une trentaine d’années, informaticiens, physiciens puis ingénieurs se sont
intéressés aux applications potentielles de ces idées qui laissent espérer des
gains significatifs en termes d’information, qu’il s’agisse de l’obtenir, de la
traiter ou encore de la transporter.
L'objectif
de ce cycle est de représenter les principes de la physique quantique
qui la distinguent fondamentalement de la physique classique et comment
ceux-ci sont exploités dans le cadre de l'information quantique. Nous
illustrerons ces concepts en présentant deux exemples de technologies
quantiques : les sources et les détecteurs de photons uniques et de
photons intriqués et les ions piégés refroidis par laser.
Nous
montrerons comment la photonique quantique" permet de révéler et
exploiter les propriétés quantiques de la lumière et comment un ensemble
d'atomes adressés individuellement peut servir de support pour le
traitement de l'information.
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