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Une avancée cruciale nous rapproche des ordinateurs quantiques pratiques

Leur puissance de calcul sans équivalent promet des percées dans de nombreux domaines

ordinateur quantique
— Dmitriy Rybin / Shutterstock.com

Des chercheurs ont créé un minuscule « réfrigérateur quantique ». Permettant la réinitialisation automatique des qubits, celui-ci ouvre la voie à des ordinateurs quantiques pratiques.

Réfrigérateur quantique

Alors que les machines classiques stockent et traitent les données sous forme de bits binaires (0 ou 1), les ordinateurs quantiques utilisent des qubits, pouvant exister dans une superposition simultanée de ces deux états, ce qui se traduit par une augmentation exponentielle de leur puissance de calcul.

Cependant, les états quantiques se révèlent sensibles aux perturbations extérieures, créant un « bruit » (des erreurs) limitant jusqu’à présent la portée de tels dispositifs.

Dans le cadre de travaux publiés dans la revue Nature Physics, Simone Gasparinetti, de l’université technologique de Chalmers en Suède, et ses collègues ont, pour la première fois, délégué la correction d’erreurs à un dispositif quantique entièrement autonome.

L’approche implique deux qubits et un « qutrit » (qui peut stocker des informations plus complexes qu’un qubit) supraconducteurs. En ajustant soigneusement leurs interactions, l’équipe est parvenue à faire en sorte que lorsque le niveau d’énergie du qubit cible, utilisé pour le calcul, devenait trop élevé, la chaleur excédentaire générée soit automatiquement transmise aux deux autres éléments, ce qui permettait d’abaisser sa température et de le réinitialiser.

Une fiabilité sans précédent

Décrite comme simple, elle implique une modification minime de l’architecture des ordinateurs quantiques et permet aux qubits de retrouver leur état initial dans 99,97 % des cas, contre 99,8 % seulement pour les méthodes précédemment explorées.

Selon Michał Horodecki, de l’université de Gdańsk, cette percée permet également d’envisager l’utilisation de qubits pour construire des moteurs quantiques autonomes, ne reposant pas sur la combustion de carburant ou une réaction chimique, mais la modification constante des propriétés quantiques de telles particules.

Fin 2024, des physiciens étaient parvenus à transformer un ordinateur quantique en un cristal de temps.

Par Yann Contegat, le

Source: New Scientist

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