Une nouvelle percée quantique de l'Université Rice, aux États-Unis, le 21 avril 2025, pourrait transformer l'informatique et la communication. Des chercheurs ont développé une cavité à cristal photonique 3D avancée, démontrant des moyens innovants de manipuler les interactions lumière-matière.
Cette innovation surmonte les défis de longue date liés au maintien des états quantiques délicats nécessaires aux systèmes quantiques avancés. La cavité optique 3D permet aux photons de communiquer indirectement via les électrons, ouvrant la voie à de nouveaux protocoles de calcul et de communication quantiques.
L'équipe a observé un couplage ultra-fort, où les photons et les électrons interagissent si intensément que leurs identités se fondent en de nouveaux états. Ceci a été réalisé en introduisant des électrons dans leur cavité 3D sous de forts champs magnétiques, créant des environnements idéaux pour un couplage ultra-fort.
Contrairement aux cavités 1D plus simples précédentes, cette structure tridimensionnelle permet un meilleur contrôle spatial des photons piégés. En combinant des expériences avec des simulations informatiques avancées, les chercheurs prévoient d'exploiter ces découvertes pour concevoir de nouveaux matériaux, processeurs et dispositifs de communication quantiques.
Cette recherche marque une étape importante vers les technologies quantiques pratiques, ouvrant la voie à des avancées dans l'informatique quantique, les capteurs très sensibles et les réseaux de communication par fibre optique plus rapides. Les résultats soulignent le potentiel puissant des structures photoniques tridimensionnelles pour révolutionner la science quantique.