Les équipes de recherche de l'USTC ont réalisé une source à photon unique haute performance avec une efficacité au-delà du seuil de tolérance à la perte de calcul quantique optique linéaire évolutive pour la première fois. Dirigée par le professeur Pan Jianwei, Lu Chaoyang et Hu Yongheng, l'étude a été publiée dans Photonique de la nature le 28 février.
Les photons, en tant que porteurs importants pour le traitement de l'information quantique, ont les avantages d'une vitesse rapide et d'une forte résistance à l'interférence environnementale. Cependant, pour que l'informatique quantique optique linéaire évolutive soit réalisable, en dehors des défis tels que les photons facilement perdus, l'efficacité d'une source unique doit dépasser le seuil délicat de 2/3. Des études antérieures n'ont jamais franchi ce seuil, un obstacle clé restreignant le développement de l'informatique quantique optique.
Pour surmonter ce défi, les équipes de recherche ont développé une microcavité optique ouverte accordable, réalisant un couplage précis des points quantiques et des microcaves dans la fréquence de résonance et le positionnement spatial. La microcavité a résolu le problème de désaccord des microcavités fixes traditionnelles.
De plus, les équipes ont utilisé une excitation d'impulsion laser en forme de tailleur sur un point quantique unique en termes d'efficacité à haute efficacité. L'excitation a considérablement amélioré les performances globales de la source à photon unique.
Plus précisément, la propriété à photon unique de la source à photon unique est allée au-delà de 98,0%, la non-distingabilité des photons dépassait 98,5% et l'efficacité du système a atteint 71,2%.
De plus, l'efficacité d'extraction a transcendé 80,6%, et le seuil de tolérance à la perte de 2/3 a été interrompu pour la première fois.
Cette source développée, les chercheurs ont en outre signalé 1,89 (14) DB d'intensité de compression et des événements consécutifs de 40 photons avec un taux de dénombrement de 1,67 MHz.
L'étude réalise une efficacité du système source au-dessus du seuil requis pour compenser la perte de photons dans l'informatique quantique photonique, montrant une autre étape significative vers la source idéale à photon unique.
