Ordinateurs quantiques à base de lumière en variables discrètes et continues

Le projet OQuLus est financé par la stratégie nationale (plan quantique, France 2030) avec une subvention de 11,5 millions d'euros depuis octobre 2023. Il fait partie du PEPR Technologies Quantiques, copiloté par le CNRS, le CEA et Inria. Le consortium réunit des experts français en technologies d'information quantique basées sur la lumière. Leur objectif est de construire deux prototypes d’ordinateurs quantiques optiques de taille intermédiaire et d’explorer de nouvelles ressources pour de futurs processeurs . Le premier prototype encode l’information sur des photons uniques pour réaliser une manipulation numérique de l'information (prototype DV), tandis que le second encode l’information sur les valeurs du champ électrique pour réaliser un calcul analogique (prototypes CV).

Au cours de cette année, de nombreux résultats ont été rassemblés par le consortium. Coté CV, une première démonstration de reservoir quantum computing a été réalisés, compétitif par rapport aux approches classiques.  Les études théoriques ont défini la voie pour la génération et caractérisation d’états non-gaussiens. Enfin, des nouveaux détecteurs pour la caractérisation des états de grande efficacité et à bas bruit ont été développés. Ces derniers vont être commercialisés par la startup MoonPhotonics.

Coté DV, des progrès importants sur les sources de photons uniques à boites quantiques ont été obtenus, avec des efficacités record au niveau international et une grande indiscernabilité des photons emis par deux sources distinctes. Des états intriqués spin-photons de longueur record ont été générés, étapes clé pour la correction d’erreur. En utilisant cette intrication spin-photon, il a été montré  théoriquement que le besoin en ressources pour la correction d’erreur est réduite d’un facteur un million par rapport à une approche toute photonique.

Enfin, le développement des sources de photons uniques à base d’émetteur quantique dans le silicium a connu des avancées remarquables, notamment l’insertion contrôlé d’un émetteur dans une cavité pour une collection efficace des photons et le contrôle résonant optique.