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Mécanisme de transfert excitonique à l’origine de l’initialisation ultrarapide des qubits de spin dans le ZnSe:Te2

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Anne-Laurence Phaneuf-L'Heureux : Polytechnique Montréal

Résumé de la communication

Grâce à sa forte interaction avec la lumière, le spin d’un trou lié à une molécule de Te2 dans le ZnSe est un candidat intéressant pour la réalisation d’interfaces spin-photon permettant de manipuler, convertir et distribuer les états quantiques. Nous avons récemment démontré un nouveau mécanisme permettant d’initialiser sans champ magnétique externe le spin d’un tel trou au moyen d’une excitation résonante des états du matériau hôte [St-Jean (2016), PRL 117 (16)]. Cependant, malgré des performances et une simplicité dépassant celles de ses prédécesseurs, notamment l’atteinte d’une fidélité de 99% en moins de 150 ps, le processus reste mal compris. En employant une excitation sélective et résonante d’excitons dans la structure de bandes du ZnSe, je démontrerai que ce mécanisme implique la relaxation d’un exciton libre du ZnSe vers un état lié sur la molécule de Te2. L’oscillation selon l’énergie d’excitation de l’efficacité de transfert et de l’énergie d’émission de l’exciton lié semble indiquer un fort couplage de celui-ci à un polariton formé à partir de l’exciton libre. Je présenterai un modèle tentant d’expliquer ce couplage inattendu et discuterai des façons d’exploiter ce nouveau mécanisme pour réaliser des portes quantiques.

Résumé du colloque

L’Institut transdisciplinaire d’information quantique (INTRIQ), un regroupement stratégique du Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies (FRQNT), rassemble près d’une centaine de chercheurs et d’étudiants de quatre institutions universitaires du Québec, ainsi qu’une douzaine de membres hors Québec. La diversité des domaines d’expertise permet à l’INTRIQ de contribuer significativement à l’effort mondial de recherche en information quantique.

La science de l’information quantique cherche à exploiter les propriétés incroyables de la matière au niveau quantique afin d’ouvrir des possibilités révolutionnaires pour le traitement de l’information. En effet, nous savons déjà que l’information quantique mène à des systèmes de communication infiniment plus sécuritaires et aussi à des calculs incroyablement plus rapides. Ce domaine de recherche, qui nécessite l’expertise de nombreuses disciplines (physique, informatique, génie et mathématiques), connaît une explosion d’intérêt de par le monde. Tous les acteurs de ce domaine s’entendent sur une chose : la prochaine révolution quantique dans le traitement de l’information est maintenant à notre porte, et son effet sur la société sera majeur.

Le colloque vise à sensibiliser le public scientifique de tous les milieux, les décideurs et les futurs acteurs universitaires, ingénieurs ou collégiaux, au caractère innovateur de la science de l’information quantique, des possibilités offertes par les technologies de l’information quantique ainsi que les plus récents résultats scientifiques dans le domaine.

Contexte

section icon Thème du congrès 2019 (87e édition) :
Engager le dialogue savoirs – sociétés
section icon Date : 29 mai 2019

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