Une équipe de chercheurs de l'UTS a réalisé une percée majeure qui pourrait ouvrir la voie à la prochaine génération de communications quantiques.

L'équipe, de la Force de recherche sur les matériaux et la technologie pour l'efficacité énergétique à UTS Science, a trouvé un matériau qui émet une seule impulsion de lumière quantique à la demande à température ambiante, supprimer l'un des obstacles au traitement extrêmement rapide et sécurisé de l'information.

Jusqu'à maintenant, les émetteurs quantiques à température ambiante n'ont été observés que dans des matériaux tridimensionnels tels que les diamants qui entravent l'intégration de ces composants dans les puces et les dispositifs commerciaux. Le monde est donc dans une course pour trouver des sources de lumière quantique dans des matériaux atomiquement minces comme le graphène – la fameuse couche unique d'atomes de carbone.

"Ce matériau - le nitrure de bore hexagonal en couches (atomes de bore et d'azote qui sont disposés dans une structure en nid d'abeille) - est plutôt unique, " a déclaré le professeur agrégé Mike Ford. " Il est atomiquement mince et est traditionnellement utilisé comme lubrifiant; Cependant, lors d'un traitement minutieux, il peut émettre des impulsions lumineuses quantifiées - des photons uniques qui peuvent transporter des informations.

"C'est important parce que l'un des grands objectifs est de fabriquer des puces informatiques optiques qui peuvent fonctionner à partir de la lumière plutôt que des électrons, fonctionnant donc beaucoup plus rapidement avec moins de génération de chaleur."

Les sources de photons uniques ont été découvertes par Trong Toan Tran, Kerem Bray, Mike Ford, Milos Toth et Igor Aharonovich de l'UTS Science, dont les résultats viennent d'être publiés dans la prestigieuse revue Nature Nanotechnologie .

Le professeur agrégé Igor Aharonovich a déclaré que les sources de photons uniques sont plus lumineuses que toutes les autres sources actuellement disponibles, et sont des catalyseurs prometteurs pour des communications et des calculs quantiques absolument sécurisés.

"Vous pouvez créer des systèmes de communication très sécurisés en utilisant des photons uniques, " a expliqué le professeur agrégé Igor Aharonovich. " Chaque photon peut être utilisé comme un qubit (bit quantique, de manière similaire aux bits électroniques standard), mais parce qu'on ne peut pas espionner les photons uniques, les informations sont sécurisées."

Le doctorant Trong Toan Tran a déclaré que les résultats démontrent le potentiel sans précédent du nitrure de bore hexagonal pour la nanophotonique à grande échelle et les dispositifs de traitement de l'information quantique.

"Ce matériau est très facile à fabriquer, " il a dit. " C'est une option beaucoup plus viable parce qu'il peut être utilisé à température ambiante; ce n'est pas cher, durable et est disponible en grande quantité.

"En fin de compte, nous voulons construire un appareil 'plug and play' capable de générer des photons uniques à la demande, qui servira de première source prototype pour les technologies quantiques évolutives qui ouvriront la voie à l'informatique quantique avec du nitrure de bore hexagonal, " il a dit.