La demande d'ordinateurs plus rapides augmente rapidement et l'essor des mégadonnées exige que de nouvelles solutions soient explorées pour obtenir des résultats plus rapides.

Systèmes de prévision météorologique, la modélisation informatique des structures protéiques et le besoin toujours croissant de communications plus sûres de données confidentielles sont des exemples d'informations qui doivent être analysées rapidement.

Plusieurs plateformes sont en compétition pour réaliser des technologies quantiques, et parmi les plus prometteurs, celui basé sur la génération de sources lumineuses non classiques.

L'équipe UTS du professeur agrégé Igor Aharonovich, de l'École des sciences mathématiques et physiques (MAPS), et le doctorant Amanuel Berhane a démontré que cette technologie peut être réalisée grâce au matériau disponible dans le commerce, le nitrure de gallium (GaN). Il s'agit d'un semi-conducteur à large bande interdite couramment utilisé dans les appareils BluRay.

"Nos technologies sont basées sur des impulsions lumineuses ultra-brillantes qui peuvent véhiculer l'information à la vitesse de la lumière, ouvrant la voie à la cryptographie quantique et à l'informatique quantique optique, " a déclaré le professeur agrégé Aharonovich.

"C'est une recherche importante car nous développons de nouvelles solutions pour les communications sécurisées et les informations quantiques."

Berhane a mené les recherches qui ont conduit à cette dernière découverte d'émetteurs de nitrure de gallium au début de 2016.

« Évaluer les propriétés de la nouvelle source de photons uniques dans GaN par rapport à certains des critères définis pour les dispositifs futuristes tels que la luminosité et la polarisation, nous avons conclu que les émetteurs en GaN ont un grand potentiel, " il a dit.

L'équipe UTS se concentre sur l'identification et le rendu des plates-formes de semi-conducteurs qui rendraient possible le calcul rapide basé sur les photons, dit Berhane.

« Nous travaillons avec des matériaux technologiquement compatibles, donc la prochaine étape pour construire un processeur quantique devient de plus en plus viable."

La recherche UTS, menée en collaboration avec le professeur Dirk Englund et son groupe au Massachusetts Institute of Technology (MIT), a été publié dans la revue Matériaux avancés .

Le co-auteur de l'UTS, le professeur Milos Toth, a déclaré que l'équipe avait utilisé une modélisation expérimentale et numérique pour identifier un arrangement unique de défauts structurels dans GaN comme étant la source d'émission.

"Notre travail démontre une nouvelle émission de photons uniques à partir de films de nitrure de gallium, un matériau qui est déjà une plate-forme viable pour les diodes électroluminescentes (DEL). L'émission a observé différents films ayant des épaisseurs et des structures variables, " il a dit.

L'équipe se concentre maintenant sur l'intégration de ces sources avec des dispositifs sur puce pour développer un prototype commercial. La plupart des technologies quantiques, comme les ordinateurs quantiques, sont encore largement au stade de la recherche, avec des progrès significatifs réalisés dans les démonstrations en laboratoire. Cette recherche démontre que l'utilisation de ces technologies se rapproche.