
QuMOMI
Interface Quantique Mécanique entre Micro-ondes et Optique
Porteurs
Bruno Fain, CEA
Guillaume Jourdan, CEA
Aperçu
Le projet QuMOMI vise à développer en France une interface quantique entre micro-ondes et optique infra-rouge, au niveau requis pour les développements à venir en technologie quantique.
Mots-clés : Interconnexion quantique, interface quantique, Optomécanique, électromécanique, convertisseur de signaux, Réseaux quantiques
En résumé
Au-delà des premières perspectives de contrôle optique de qubits micro-ondes et de transfert optique à longue distance d’information quantique micro-onde, la technologie QuMOMI permettra l’intrication, par voie optique, de deux qubits micro-ondes distants. Ces résultats favoriseront le passage à l’échelle et la connectivité des architectures de calcul quantique, en ouvrant une interface entre les qubits micro-ondes et la photonique silicium.
Lorsqu’il s’agit d’information quantique, une conversion peu efficace peut aboutir à un mélange statistique classique. Un rendement élevé, un faible bruit ajouté, une bonne compréhension et un bon contrôle des effets thermiques sont essentiels pour développer un convertisseur qui traite correctement l’information quantique. Ces aspects seront abordés en détail dans QuMOMI, pour démontrer une conversion micro-onde-optique efficace de l’information quantique et générer optiquement l’intrication entre des nœuds quantiques micro-ondes distants.
Bien que les dispositifs qui seront utilisés en informatique quantique dans le futur ne soient pas connus à ce stade, nous pensons que l’interface QuMOMI sera essentielle pour surmonter de nombreux défis dans le champ des technologies quantiques, en faisant naturellement le lien entre les développements en cours dans les domaines de la photonique quantique et des micro-ondes quantiques, sur une plateforme silicium compatible avec l’intégration à grand échelle.
Défis
- Intégration de matériau supraconducteur dans un flow de fabrication MEMS en technologie VLSI
- Intégration et structuration de matériau piézo pour des dispositifs au GHz.
Tâches
- WP0 : Management
- WP1 : Développement de convertisseurs en technologie silicium
- WP2 : Développement de dispositifs à base d’Al(Sc)N
- WP3 : Développement de dispositifs comprenant du niobate de lithium
- WP4 : Conversion micro-ondes / optique
Le consortium
- CEA-Leti, Grenoble
- Institut Néel (CNRS)
- Laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques (MPQ, CNRS / Université Paris Cité)