Une percée avec les métasurfaces simplifie l'intrication multiphotonique pour la technologie quantique

En février 2025, des chercheurs de l'Université de Pékin, de l'Université des Sciences et Technologies du Sud et de l'Université des Sciences et Technologies de Chine ont dévoilé une nouvelle méthode pour générer l'intrication multiphotonique à l'aide d'une seule métasurface à gradient. Publiée dans *Advanced Photonics Nexus*, cette découverte simplifie le traitement de l'information quantique, qui repose traditionnellement sur des configurations optiques complexes et inefficaces. Les métasurfaces, des matériaux bidimensionnels artificiels, manipulent les propriétés de la lumière telles que la phase et la polarisation. L'approche de l'équipe consiste à diriger des photons uniques sur une métasurface spécialement conçue, les amenant à interférer quantiquement et à s'intriquer. Cette technique permet de créer différents types d'états intriqués et de fusionner des paires de photons intriqués en groupes plus importants, compactant ainsi davantage d'informations quantiques dans un espace réduit. Le professeur Ying Gu a comparé cette approche à un raccourci dans un labyrinthe, rationalisant la création et la manipulation de photons intriqués pour des dispositifs quantiques plus petits, de la taille d'une puce. Les applications potentielles incluent les réseaux quantiques capables de fournir des photons intriqués à plusieurs utilisateurs et le développement d'ordinateurs quantiques de la taille d'un ordinateur portable, facilitant ainsi la communication quantique sécurisée et les algorithmes quantiques avancés.