Des scientifiques chinois réalisent des avancées en acoustique quantique
Des chercheurs chinois ont réalisé une avancée en acoustique quantique, générant et transmettant avec succès des états d'intrication complexes et multimodaux entre des composants distincts.
Une équipe de scientifiques chinois, dirigée par l'académicien Yu Dapeng et comprenant des chercheurs de l'Institut de science et d'ingénierie quantiques de Shenzhen et de l'Université de Stuttgart en Allemagne, a réalisé des progrès significatifs dans le domaine de l'acoustique quantique. Ils ont réussi à générer et à transmettre des états d'intrication complexes, impliquant plusieurs modes, entre des composants distincts sur une plateforme de puce quantique évolutive.
La recherche, publiée dans "Science", a utilisé deux résonateurs acoustiques à grand volume (HBAR) couplés à des qubits supraconducteurs. L'équipe a réussi à préparer et à caractériser des états d'intrication multipartites réels et multimodaux dans deux composants HBAR distincts. Ces intrications, impliquant deux, quatre et six modes, ont été atteintes avec une haute fidélité, atteignant jusqu'à 0,912. Ils ont en outre démontré la transmission d'états intriqués à deux et quatre modes entre les composants HBAR avec des fidélités respectives de 0,785 et 0,601.
La véritable intrication, comme souligné dans l'étude, signifie une corrélation quantique plus profonde qui ne peut être réduite à des intrications indépendantes d'ordre inférieur. Cette intrication multimodale est une ressource cruciale pour la construction de réseaux quantiques multi-nœuds et de systèmes de traitement d'informations quantiques distribués. Les HBAR, avec leur capacité à plusieurs modes et leur longue durée de vie, sont considérés comme un composant clé pour la construction de plateformes de traitement d'informations quantiques de nouvelle génération.
Cette nouvelle approche expérimentale diffère des méthodes traditionnelles qui s'appuient souvent sur des structures tridimensionnelles complexes. Au lieu de cela, le groupe de recherche a intégré des résonateurs HBAR, des qubits et des coupleurs sur une seule puce quantique bidimensionnelle. Cette approche surmonte les limitations spatiales et d'ingénierie antérieures, tout en permettant la transmission d'intrication multimodale à travers différents nœuds quantiques. Cette réalisation marque un changement dans la recherche en acoustique quantique, passant de la manipulation de quelques modes mécaniques à la réalisation d'un traitement d'informations quantiques évolutif, multimodal et multi-nœuds via les phonons.