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Nouveaux capteurs quantiques pour améliorer le traitement du cancer, communications quantiques

Nouveaux capteurs quantiques pour améliorer le traitement du cancer, communications quantiques

Des chercheurs de l'Institut d'informatique quantique (IQC) de l'Université de Waterloo ont mis au point de nouveaux capteurs quantiques qui promettent d'avoir des applications avantageuses dans tous les domaines, de la surveillance des traitements contre le cancer aux capacités de télédétection.

Leurs capteurs, affirment-ils, peuvent surpasser les technologies existantes en matière d'imagerie 3D à longue portée.

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Efficace pour détecter les photons

Pour les non-initiés, un capteur quantique est un appareil qui utilise des corrélations quantiques pour obtenir une résolution meilleure que ce qui pourrait être atteint par les systèmes classiques. Ces nouveaux capteurs quantiques sont basés sur des nanofils semi-conducteurs capables de détecter des particules uniques de lumière.

"Un capteur doit être très efficace pour détecter la lumière. Dans des applications telles que le radar quantique, la surveillance et le fonctionnement nocturne, très peu de particules de lumière retournent à l'appareil", a déclaré le chercheur principal Michael Reimer, membre du corps professoral de l'IQC et professeur assistant dans le Département de génie électrique et informatique de la Faculté de génie.

"Dans ces cas, vous voulez être en mesure de détecter chaque photon entrant."

En quelques nanosecondes

Un photon est une seule particule de lumière, et les chercheurs affirment que leurs nouveaux capteurs sont si rapides qu'ils peuvent en détecter un et se rafraîchir pour le suivant en quelques nanosecondes. Les chercheurs affirment qu'ils atteignent cette vitesse et cette efficacité grâce à la qualité des matériaux des capteurs.

Et Reimer pense que l'absorption du spectre peut être encore améliorée avec différents matériaux.

"Cet appareil utilise des nanofils de phosphure d'indium (InP). Changer le matériau en arséniure d'indium et de gallium (InGaAs), par exemple, peut étendre la bande passante encore plus vers les longueurs d'onde des télécommunications tout en maintenant les performances", a déclaré Reimer.

"Il est à la pointe de la technologie maintenant, avec un potentiel d'améliorations supplémentaires."

Avant de devenir trop excité, il convient de noter que les nouveaux capteurs ne sont que des prototypes pour le moment. Cependant, les chercheurs affirment qu'une fois que le prototype est emballé avec les bons composants électroniques, il sera prêt à être testé en dehors du laboratoire.

De plus, affirment les chercheurs, cela ouvrira la porte à l'amélioration de toutes sortes d'applications.

«Un large éventail d'industries et de domaines de recherche bénéficieront d'un capteur quantique doté de ces capacités», a déclaré Reimer.


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