"'O
0
c
::i
0
L()
T"-4
0
N
@
.µ
..c
Ol
ï:::
>
Cl.
0
u
Chapitre 13 • Ondes de matière : une introduction à la fonction d'onde
Figure 1 3.13 - «Record» de fabrication, en 2012, de 14 qubits, réalisés avec des ions
piégés, dans le laboratoire de Rainer Blatt en Autriche.
(source : « 14-Qubit Entanglement: Creation and Coherence », T. Monz, P. Schindler, J. T.
Barreiro, M. Chwalla, D. Nigg, W. A. Coish, M. Harlander, W. Hansel , M. Hennrich, R. Blatt,
Phys. Rev. Lett. l 06, l 30506, 2011)
le record du nombre de qubits dans une architecture viable pour former un (futur)
ordinateur quantique était de 14 qubits (figure 13.13).
13.2.3 Interaction avec la lumière
Lorsqu'un électron est piégé dans une boîte quantique, les règles d'absorption et
d'émission de photons (chapitre 10) impliquent que les seules longueurs d'onde électromagnétiques émises ou absorbées par 1 'électron sont celles qui correspondent au
passage d'un niveau d'énergie à un autre (règle de Bohr) :
1
hc 1 8mcL
2 /h
IEn
1 -
Enl = hvnn' ~ Ân-m' =
=
1
1
En' - En
n' 2 - n2
(13.12)
Par exemple, pour la transition entre le premier état excité n = 2 et l'état fondamental
n' = 1, on obtient: A 21 ::::::: 106 .L
2 où Lest exprimée en nanomètres. Les nanotechnologies permettent de fabriquer des « boîtes quantiques » ayant des tailles de l'ordre
de l'intervalle entre atomes dans un cristal, donc de l'ordre du nanomètre. En réglant
la taille de ces boîtes, on peut déterminer à volonté la couleur qu'elles absorberont
ou émettront.
1 3.2.4 Les boÎtes quantiques en pratique ...
Ce contrôle très précis de la couleur (et des autres propriétés électroniques) des boîtes
quantiques intéresse beaucoup l'ingénierie laser. En effet, l'utilisation de boîtes quantiques comme milieu actif pour produire des lasers aux propriétés bien contrôlées
(longueur d'onde, intensité, stabilité) est aujourd'hui un domaine en plein essor. Les
206
0
c
::i
0
L()
T"-4
0
N
@
.µ
..c
Ol
ï:::
>
Cl.
0
u
Chapitre 13 • Ondes de matière : une introduction à la fonction d'onde
Figure 1 3.13 - «Record» de fabrication, en 2012, de 14 qubits, réalisés avec des ions
piégés, dans le laboratoire de Rainer Blatt en Autriche.
(source : « 14-Qubit Entanglement: Creation and Coherence », T. Monz, P. Schindler, J. T.
Barreiro, M. Chwalla, D. Nigg, W. A. Coish, M. Harlander, W. Hansel , M. Hennrich, R. Blatt,
Phys. Rev. Lett. l 06, l 30506, 2011)
le record du nombre de qubits dans une architecture viable pour former un (futur)
ordinateur quantique était de 14 qubits (figure 13.13).
13.2.3 Interaction avec la lumière
Lorsqu'un électron est piégé dans une boîte quantique, les règles d'absorption et
d'émission de photons (chapitre 10) impliquent que les seules longueurs d'onde électromagnétiques émises ou absorbées par 1 'électron sont celles qui correspondent au
passage d'un niveau d'énergie à un autre (règle de Bohr) :
1
hc 1 8mcL
2 /h
IEn
1 -
Enl = hvnn' ~ Ân-m' =
=
1
1
En' - En
n' 2 - n2
(13.12)
Par exemple, pour la transition entre le premier état excité n = 2 et l'état fondamental
n' = 1, on obtient: A 21 ::::::: 106 .L
2 où Lest exprimée en nanomètres. Les nanotechnologies permettent de fabriquer des « boîtes quantiques » ayant des tailles de l'ordre
de l'intervalle entre atomes dans un cristal, donc de l'ordre du nanomètre. En réglant
la taille de ces boîtes, on peut déterminer à volonté la couleur qu'elles absorberont
ou émettront.
1 3.2.4 Les boÎtes quantiques en pratique ...
Ce contrôle très précis de la couleur (et des autres propriétés électroniques) des boîtes
quantiques intéresse beaucoup l'ingénierie laser. En effet, l'utilisation de boîtes quantiques comme milieu actif pour produire des lasers aux propriétés bien contrôlées
(longueur d'onde, intensité, stabilité) est aujourd'hui un domaine en plein essor. Les
206