Nouvelles stratégies MBE pour générer des sources de photons uniques télécom indiscernables sur SOI – IMAGIN-SPS-SOI

L'objectif de ce projet est de développer des sources de photons uniques qui émettent à des longueurs d'onde de télécommunications, une avancée critique nécessaire pour permettre des communications quantiques sur de longues distances et réaliser un processeur quantique photonique. Les fenêtres de transparence des fibres optiques permettent la communication quantique sur de longues distances. Comme le silicium est également transparent dans cette gamme spectrale, il est possible de s'appuyer sur les progrès extraordinaires réalisés dans la technologie SOI pour réaliser un processeur quantique photonique. Malheureusement, il n'existe actuellement aucune source capable d'émettre à la demande des photons uniques «télécom» indiscernables. L'objectif de ce projet est de combler cette lacune en développant de nouvelles approches de l'épitaxie de QDs à base d'arséniure afin de créer une source idéale de photons uniques de télécom. Je propose d'explorer une méthode innovante pour la croissance de ces structures en utilisant l'MBE. Ce processus implique la formation de nanogouttes de métal du groupe III, qui permettent la gravure locale d'une couche III-As, suivie de la formation de QDs InGaAs par le remplissage des nanoholes gravés. Cette nouvelle approche devrait faciliter la synthèse de QDs symétriques de grande taille, avec des tailles hautement reproductibles et une émission optique rapide, minimisant la sensibilité au bruit du milieu et fournissant une excellente source de photons uniques «télécom» et indiscernables. Le deuxième objectif de mon projet est de développer l'épitaxie des QDs conçus à base de III-As sur la plateforme SOI, permettant l'intégration de multiples sources fournissant une injection efficace directement dans un circuit intégré photonique en silicium. Cette avancée nous rapprochera considérablement de la réalisation d'un processeur photonique quantique compatible avec les communications quantiques pour le futur internet quantique.