État de cluster photoniques continu et déterministe de photons indistinguables

Les états de cluster sont des ressources clés pour le traitement de l'information quantique basé sur la mesure. Les états de cluster et de graphes photoniques, en particulier, jouent des rôles indispensables dans les réseaux quantiques et la métrologie quantique. Nous démontrons un dispositif basé sur des points quantiques semi-conducteurs dans lequel le spin de l'électron confiné agit comme une aiguille dans une machine à tricoter quantique produisant en continu et de manière déterministe, à un taux de répétition sub-Gigahertz, des photons indistinguables uniques qui sont tous intriqués par leur polarisation les uns avec les autres et avec le spin dans un état de cluster unidimensionnel. En projetant deux photons non adjacents sur des bases de polarisation circulaire, nous désintriquons le spin des photons émis entre eux, préparant ainsi de manière continue et déterministe des états de cluster entièrement photoniques pour la première fois. Nous utilisons la tomographie de polarisation sur quatre photons détectés séquentiellement pour démontrer et quantifier directement la robustesse de l'intrication du cluster et le déterminisme de sa génération de photons.