Des scientifiques observent pour la première fois la disparition d'un phonon unique en temps réel
Des chercheurs de l'Université de Stanford ont observé pour la première fois en temps réel la transition quantique d'un "phonon" unique qui disparaît. Cette avancée pourrait améliorer la correction d'erreurs dans le calcul quantique.
Des chercheurs de l'Université de Stanford ont annoncé la première observation en temps réel de la transition quantique par laquelle un unique "phonon" disparaît. Cette percée, publiée dans la revue Science le 17 septembre, représente une étape importante dans la compréhension des vibrations quantiques.
Les phonons sont les plus petites unités discrètes d'énergie pour le son au niveau quantique. Contrairement à la décroissance continue dans le monde macroscopique, les changements d'énergie dans le domaine quantique se produisent par des sauts soudains et discrets, appelés transitions quantiques. Le professeur Amir H. Safavi-Naeini, qui a dirigé l'équipe de recherche, a déclaré que la détection de ces transitions de phonons pourrait aider à relever un défi crucial en informatique quantique : identifier quand des erreurs se produisent pendant le calcul, car les transitions quantiques signalent souvent de telles erreurs.
L'expérience a utilisé un minuscule résonateur mécanique, semblable à une micro-diapason, connecté à un qubit supraconducteur. Cette configuration a permis au qubit de stocker des informations quantiques et d'agir comme un détecteur, surveillant en continu l'état du résonateur sans perturber son état vibratoire quantique. L'équipe a conçu des résonateurs avec une durée de vie exceptionnellement longue, vibrant pendant environ 2 millisecondes, ce qui a permis des centaines de mesures et la capture du moment précis où un phonon unique a disparu.
Ces travaux s'appuient sur plus d'un siècle de recherche sur les transitions quantiques. Alors que des expériences antérieures avaient fourni des preuves indirectes des transitions de phonons, il s'agit de la première observation directe en temps réel d'un seul événement de transition. Les chercheurs pensent que cette technologie pourrait améliorer les capacités de correction d'erreurs des ordinateurs quantiques et stimuler le développement de capteurs quantiques de haute précision.