L'université de Princeton développe un laser de la taille d'un grain de riz

( Source: le Quotidien du Peuple en ligne )

19.01.2015 08h33

Des chercheurs de l'Université de Princeton ont construit un laser de la taille d'un grain de riz, alimenté par des électrons isolés passant à travers des atomes artificiels appelés points quantiques. Les points quantiques sont des nanocristaux, qui sont faits de matériaux semi-conducteurs qui sont suffisamment petits pour présenter des propriétés mécaniques quantiques.

Jacob Taylor, professeur adjoint à l'Institut Quantum mixte du National Institute of Standards and Technology de l'Université du Maryland et l'un des chercheurs, a déclaré, « Le dispositif utilise environ un milliardième de l'énergie nécessaire au fonctionnement d'un sèche-cheveux et représente une étape majeure dans les efforts visant à construire des systèmes quantiques de calcul. Je considère que c'est un résultat vraiment important pour notre objectif à long terme, qui est l'enchevêtrement entre bits quantiques dans les dispositifs à semi-conducteurs ».

Cependant, les chercheurs n'ont pas essayé de construire un mini-maser. Un maser est un dispositif qui produit des ondes électromagnétiques cohérentes par le biais d'une amplification par émission stimulée. Le mot maser est dérivé de l'acronyme MASER, qui signifie, en anglais, « amplification de micro-ondes par émission stimulée de rayonnement ». Les chercheurs ont voulu étudier l'utilisation de doubles points quantiques, joignant deux points ensemble pour former des qubits. Les qubits sont les unités de base de l'information dans les ordinateurs quantiques.

Selon les chercheurs, l'objectif était d'arriver à ce que des doubles points quantiques communiquent l'un avec l'autre. Ils ont utilisé des nanofils extrêmement minces qui faits d'arséniure d'indium pour fabriquer les boîtes quantiques, puis placé les qubits à 6 mm de distance dans une cavité qui a été fabriquée à partir de niobium à une température proche du zéro absolu. Ils ont alors constaté que les électrons se sont écoulés en file unique à travers chaque point, ce qui a émis des photons dans la région des micro-ondes du spectre de lumière. Les photons rebondissent sur les miroirs de chaque côté de la cavité, créant ainsi un faisceau de lumière à micro-ondes. Les résultats de ces recherches ont été publiés dans la revue Science.