Étudiant-chercheur étoile Février 2015


Gabriel Éthier-Majcher

Gabriel Éthier-Majcher

Étudiant au doctorat en génie physique
École Polytechnique de Montréal


Publication primée : Complete quantum control of exciton qubits bound to isoelectronic centres

Publiée dans : Nature Communications 5:3980 (2014)
 

Résumé

« La puissance supérieure anticipée des ordinateurs quantiques réside dans la façon d'y encrypter l'information : dans un ordinateur classique, un bit d'information peut prendre l'état 0 ou 1, alors que dans un ordinateur quantique, le qubit (bit quantique) peut prendre n'importe quelle superposition de ces deux états. Toutefois, ces états quantiques sont très fragiles, ce qui rend extrêmement ardue la tâche de faire interagir les qubits entre eux et de réaliser des opérations. La recherche actuelle dans le domaine tente donc d'identifier la meilleure plateforme pour y arriver. Nous proposons pour la première fois les centres isoélectroniques, formés par une molécule d'azote comprise dans un semi-conducteur, comme plateforme pour encrypter l'information quantique. Notre publication démontre qu'il est possible d'écrire et de manipuler l'état de qubits liés à ce système. Or, ceux-ci interagissent fortement avec la lumière et présentent une très grande homogénéité. La combinaison de ces deux caractéristiques avantageuses favorise le couplage entre les différents qubits et est unique à notre système, ce qui en fait une avenue intéressante pour la réalisation d'un ordinateur quantique. »

Depuis sa formulation en 1975, la loi de Moore, qui stipule que le nombre de transistors contenus dans un microprocesseur allait doubler tous les deux ans, s'est avérée exacte. Cette augmentation fulgurante des capacités des ordinateurs a permis de développer des machines très performantes ayant des applications dans toutes les sphères de la société. La miniaturisation des transistors a toutefois ses limites et la croissance de la performance des ordinateurs plafonnera inévitablement dans les prochaines années. L'ordinateur quantique offre de nouvelles possibilités inégalées et notre recherche contribue à identifier le système le plus prometteur qui en concrétiserait l'avènement.