Information quantique photonique basée sur les non-linéarités géantes dans des nanostructures semiconductrices – IQ-NONA

Ce projet a pour objectif d’étudier le potentiel d’une microcavité contenant une seule boîte quantique semi-conductrice pour réaliser une porte logique quantique entre photons individuels. L’effet physique principal est la présence d’une non-linéarité optique au niveau du photon individuel, due à la saturation d’un seul système à deux niveaux par un photon unique. Notre premier objectif est l’observation expérimentale de cette non-linéarité géante, pour démontrer que les microcavités semi-conductrices contenant une boîte quantique individuelle, qui ont jusqu’à présent principalement été étudiées comme source de photons uniques, offrent des possibilités pour la réalisation de portes logiques quantiques. Le deuxième effort du projet concernera la conception de telles portes logiques à partir de cavités et de guides d’ondes utilisant des structures à bande interdite photonique. Ces études comporteront une étude expérimentale de faisabilité. A plus long terme, ces efforts devraient permettre la réalisation de circuits quantiques photoniques intégrés de plus en plus complexes.