En raison de l'effet de confinement quantique, les points quantiques semi-conducteurs auto-assemblés possèdent des niveaux d'énergie discrets similaires à ceux des atomes, permettant une émission de photons uniques avec une haute indistinguabilité, une grande luminosité et une pureté élevée. Leurs divers états d'excitons peuvent générer des photons avec différents modes de polarisation. Les structures micro-nano optiques sont des moyens efficaces pour contrôler les propriétés d'émission des points quantiques. Lorsqu'un point quantique individuel est faiblement couplé à une microcavité optique, l'effet Purcell améliore grandement la performance du point quantique en tant que source de photons uniques ou de paires de photons intriqués. Par ailleurs, un système à couplage fort entre un point quantique et une microcavité optique peut servir de nœud quantique dans les réseaux d'optique quantique, ainsi que pour étudier les effets optiques non linéaires au niveau du photon unique. Le couplage entre le point quantique et le guide d'onde optique permet la conversion cohérente entre qubits solides et qubits photoniques volants, ainsi qu'un traitement et un transfert efficaces de l'information, conduisant à la construction de réseaux optiques fiables intégrés sur puce. De plus, le point quantique unique possède un état de spin contrôlable pouvant servir de porteur de qubit. En tenant compte que la fabrication des dispositifs à base de points quantiques s'intègre aisément avec les technologies semi-conductrices matures, la conception de dispositifs basés sur les points quantiques présente une bonne évolutivité et un fort potentiel d'intégration.

points quantiques semi-conducteurs auto-assemblés; exciton; spin; microcavité optique; guide d'onde optique