Intrication et information quantiques avec des atomes froids

La première leçon est revenue sur les concepts essentiels de l’information quantique, les qubits et les portes quantiques. Le lien entre porte logique, intrication et mesure non destructive a été rappelé, ainsi que la définition des superpositions mésoscopiques d’états et les propriétés essentielles de la décohérence. Quelques exemples de portes quantiques impliquant des non-linéarités intrinsèques ont été brièvement passés en revue (portes atome-photon en électrodynamique quantique en cavité et portes entre ions piégés). Le cas des portes photoniques réalisées à l’aide de lames séparatrices a été présenté de façon un peu plus détaillée. Dans ce cas, il n’y a pas de non-linéarité intrinsèque, mais un processus de post-sélection permet d’introduire une non-linéarité effective qui permet de réaliser des portes probabilistes conditionnées aux résultats de mesures. C’est le principe, brièvement rappelé, de l’ordinateur quantique « tout optique ». La leçon s’est conclue sur l’idée que la physique des atomes froids, avec ses ondes de matière couplées entre elles par les non-linéarités intrinsèques associées aux collisions inter-atomiques, présentait des avantages sur l’optique ordinaire pour la mise en évidence d’intrication et de processus d’information quantique.