
QMemo
Mémoires optiques fonctionnelles pour les réseaux de communication quantique à grande distance
Porteurs
Julien Laurat, Sorbonne Université
Aperçu
Le projet QMemo développe des mémoires quantiques qui regrouperont à terme les figures de mérite nécessaires pour leur intégration dans les futurs réseaux quantiques expérimentaux français et européens.
Mots-clés : Optique non-linéaire et quantique, mémoire, réseaux quantiques, multiplexage, atomes froids, cristaux dopés
En résumé
Un axe prioritaire de la stratégie quantique nationale est de développer des réseaux quantiques permettant la distribution d’états intriqués. L’extension de ces réseaux à grande distance nécessite des répéteurs quantiques, qui consistent à diviser la grande distance en segments plus courts sur lesquels l’intrication peut être distribuée fidèlement. Les segments adjacents sont ensuite connectés.
Pour réaliser de telles architectures, les mémoires quantiques sont des composants cruciaux. En effet, elles permettent une préparation asynchrone du réseau en stockant l’intrication sur chaque segment avant de procéder aux connections. Le déploiement de répéteur est devenu un élément central des feuilles de route pour les réseaux quantiques ces dernières années mais nécessite de développer des mémoires quantiques extrêmement performantes. Au-delà des répéteurs, les mémoires trouvent de nombreuses applications en ingénierie d’états quantiques et en calcul quantique optique en permettant la synchronisation de ressources photoniques.
Le projet QMemo développe des mémoires quantiques ayant pour ambition d’être intégrées dans les futurs réseaux expérimentaux français et européens. L’efficacité de stockage et de lecture ainsi que le temps de stockage et multiplexage seront optimisés. Ces dispositifs reposeront sur deux technologies complémentaires : la première sur de larges ensembles d’atomes refroidis par laser et la seconde sur des structures nanophotoniques dopées aux ions terre rare.
Ce projet fédère l’ensemble de la communauté académique française travaillant sur les mémoires quantiques et stimulera le développement de diverses technologies habilitantes.
Défis
- Développer des mémoires quantiques regroupant à terme les figures de mérite nécessaires portées à leur meilleur niveau pour leur intégration dans les futurs réseaux expérimentaux français et européens de communication quantique.
- Deux plateformes expérimentales principales reposant sur des technologies différentes sont en cours de développement : atomes froids et cristaux dopés aux ions terre-rare.
Tâches
- WP 1 : Développement des technologies et méthodes
- WP 2 : Mémoires quantiques monomodes
- WP 3 : Mémoires quantiques multiplexée
Le consortium
- Grenoble INP
- Institut de Recherche de Chimie Paris (IRCP, Chimie ParisTech-PSL / CNRS)
- Institut Néel (CNRS)
- Sorbonne Université
- Université Côté d’Azur