Des physiciens de l'Université de l'Alberta ont mis au point une technologie capable de convertir les données des micro-ondes en lumière optique, une avancée qui a des applications prometteuses dans la prochaine génération d'ordinateurs quantiques ultrarapides et de télécommunications sécurisées par fibre optique.

"De nombreuses technologies informatiques quantiques fonctionnent en régime hyperfréquence, tandis que de nombreux canaux de communication quantique, comme la fibre et le satellite, travailler avec la lumière optique, " a expliqué Lindsay LeBlanc, titulaire de la Chaire de recherche du Canada sur les gaz ultrafroids pour la simulation quantique. "Nous espérons que cette plate-forme pourra être utilisée à l'avenir pour transduire des signaux quantiques entre ces deux régimes."

La nouvelle technologie fonctionne en introduisant une forte interaction entre le rayonnement micro-ondes et le gaz atomique. Les micro-ondes sont ensuite modulées avec un signal audio, codage des informations dans le micro-ondes. Cette modulation passe par les atomes de gaz, qui sont ensuite sondés avec une lumière optique pour coder le signal dans la lumière.

"Ce transfert d'informations du domaine hyperfréquence vers le domaine optique est le résultat clé, " a déclaré LeBlanc. " Les longueurs d'onde de ces deux signaux porteurs diffèrent d'un facteur de 50, 000. Il n'est pas facile de transduire le signal entre ces régimes, mais ce transfert prouve que c'est possible."

LeBlanc et les chercheurs de son laboratoire, dont l'étudiant diplômé Andrei Tretiakov et l'étudiant de premier cycle Timothy Lee, travaillé en étroite collaboration avec le physicien John P. Davis et son groupe de recherche, y compris l'étudiant diplômé Clinton Potts, pour développer la technologie.

LeBlanc et Davis font partie de Quanta, un programme FONCER du CRSNG conçu pour former des étudiants diplômés aux technologies quantiques émergentes.

"Cette idée est née lors d'entretiens et de réunions au sein du groupe Quanta, et elle s'est avérée aussi efficace ou meilleure que ce à quoi nous nous attendions au départ, " dit LeBlanc.

« Ce type de recherche axée sur la découverte peut être très fructueux, et nous conduire vers de nouvelles possibilités.

L'étude, "Transduction de signal atomique micro-ondes à optique via couplage de champ magnétique dans une cavité micro-ondes résonante, " a été publié dans Lettres de physique appliquée .