Un pont jeté entre les puces quantiques
Des chercheurs britanniques ont trouvé un moyen de déplacer des qubits entre deux puces quantiques voisines. Cela pourrait ouvrir la voie à de puissants ordinateurs quantiques.
L'un des principaux défis à relever pour parvenir à un ordinateur quantique performant est d'interconnecter des millions de bits quantiques, ou qubits, de manière à ce qu'ils interagissent entre eux de manière fiable. Jusqu'à présent, les ordinateurs quantiques fonctionnent à une échelle assez rudimentaire de 100 qubits. Des scientifiques de l'Université du Sussex au Royaume-Uni ont maintenant réussi à connecter deux micropuces via une liaison quantique-matière spéciale et à transférer des qubits entre des modules voisins. C'est ce que rapporte le groupe dirigé par la physicienne quantique Mariam Akhtar dans la revue spécialisée "Nature Communications". La vitesse et la précision sont toutes deux supérieures à ce qui a été réalisé jusqu'à présent avec la technologie des pièges à ions. Cela montre que les ordinateurs quantiques peuvent être mis à l'échelle au-delà des limites physiques d'une micropuce.
Parmi les différentes façons de réaliser des qubits pour les futurs ordinateurs quantiques, le piège à ions est l'un des concepts les plus prometteurs. Dans ce cas, des ions, c'est-à-dire des atomes ou des molécules chargés électriquement, sont retenus par des champs électriques et magnétiques et manipulés par des lasers. L'état quantique reste stable pendant une période relativement longue, la précision de calcul est plus élevée qu'avec d'autres systèmes de qubits et la micropuce doit être refroidie un peu moins que les circuits supraconducteurs utilisés par IBM et Google pour leurs puces quantiques, par exemple.
Dans leur expérience, les chercheurs ont développé une technique spéciale pour transporter les ions. En utilisant des champs électriques, ils ont contrôlé le mouvement des ions de manière à ce qu'un seul qubit ionique puisse être physiquement déplacé entre les modules. "Cette méthode nous a permis d'obtenir un taux de réussite de 99,999993 pour cent et un taux de connexion de 2424 connexions par seconde sur une distance totale de 684 micromètres", écrivent-ils dans leur article. L'état quantique fragile serait resté stable pendant toute la période de transport. Cela ouvre la voie à l'assemblage et à l'interconnexion de centaines, voire de milliers de micropuces quantiques, comme les pièces d'un puzzle.
Les puces quantiques sont encore assez simples et petites, a déclaré Winfried Hensinger, professeur de technologies quantiques à l'université de Sussex, selon un communiqué de l'université. "Mais à mesure que le nombre de qubits augmente, une approche modulaire est la clé pour rendre les ordinateurs quantiques suffisamment puissants pour qu'ils puissent un jour résoudre de vrais problèmes industriels". Hensinger est cofondateur d'une start-up qui vise à commercialiser cette technologie. "Universal Quantum" a récemment reçu le soutien du Centre allemand pour la recherche scientifique (Deutsches Zentrum füLe DLR a obtenu un contrat de 67 millions d'euros pour la construction de deux ordinateurs quantiques qui utiliseront des qubits à piège à ions.
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Photo de couverture : Shutterstock, Boykov / Les calculateurs quantiques pourraient un jour aider à la recherche sur les matériaux, au développement de nouveaux médicaments ou à la résolution de problèmes complexes, par exemple dans le domaine des banques et des assurances.
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