Les technologies quantiques promettent de révolutionner la manière dont nous échangeons des informations. À l'avant-garde de cette révolution, une équipe de chercheurs de l'Université de Bâle, sous la direction du Professeur Philipp Treutlein, a franchi un pas décisif en développant un élément de mémoire quantique, potentiellement adaptable à la production de masse.
Des impulsions lumineuses peuvent être stockées et récupérées dans cette cellule en verre, remplie d'atomes de rubidium et de seulement quelques millimètres. Crédit: Université de Bâle, Département de Physique/Scixel
Leur invention repose sur l'utilisation de photons, des particules de lumière idéales pour transmettre des informations quantiques. Dans leur étude publiée dans la revue Physical Review Letters, ils décrivent comment ils ont réussi à stocker et récupérer des informations quantiques dans une cellule de quelques millimètres, remplie d'atomes de rubidium, avec un processus industrialisable.
Pour obtenir une quantité suffisante d'atomes de rubidium, les chercheurs chauffe la cellule à 100°C. Cette augmentation de la température élève la pression, permettant une densité d'atomes adéquate pour le stockage quantique. En plus de la chaleur, un champ magnétique d'une intensité de 1 tesla, bien supérieur au champ magnétique terrestre, est utilisé. Ce champ modifie les niveaux d'énergie atomique, facilitant le stockage des photons grâce à l'utilisation d'un faisceau laser additionnel.
Ce progrès ouvre la voie à la production en masse d'environ 1000 mémoires quantiques sur un seul wafer, un bond significatif vers l'application pratique de ces technologies. La prochaine étape pour l'équipe de Treutlein sera de stocker des photons individuels dans ces cellules miniatures, tout en optimisant leur format pour prolonger le stockage des photons et préserver leurs états quantiques.