Une importante avancée nous rapproche d’ordinateurs quantiques pratiques

Des chercheurs britanniques sont parvenus à faire voyager des qubits directement entre deux micropuces d’ordinateurs quantiques, à des vitesses et avec une précision bien supérieures à tout ce qui avait été réalisé jusqu’à présent.

L’approche UQConnect

À la différence des machines classiques, qui traitent les données sous forme de bits binaires (0 ou 1), ceux des ordinateurs quantiques (connus sous le nom de qubits) peuvent exister dans une superposition simultanée de ces deux états. Ce qui se traduit par une augmentation exponentielle de leur puissance de traitement, leur permettant de réaliser des calculs hors de portée des dispositifs traditionnels les plus puissants.

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L’un des défis à relever pour atteindre le plein potentiel de l’informatique quantique est de trouver comment faire fonctionner ensemble un grand nombre de qubits. Les chercheurs de l’université du Sussex ont fait un grand pas dans cette direction avec leur nouvelle approche UQConnect, utilisant un champ électrique pour les transporter.

La nouvelle architecture implique des ions atomiques piégés comme qubits pour une stabilité et une fiabilité optimales et des circuits de dispositifs à couplage de charge pour un transfert de charge électrique supérieur. Alors que les qubits sont notoirement difficiles à maintenir stables et à déplacer, l’équipe a atteint un taux de réussite de 99,999993 % et un taux de connexion de 2 424 liens par seconde, permettant de relier des centaines, voire des milliers, de micropuces de calcul quantique avec une perte minimale de données.

« L’équipe a démontré un transfert d’ions rapide et cohérent à l’aide de liens de matière quantique », explique Mariam Akhtar, co-auteure de la nouvelle étude, publiée dans la revue Nature Communications. « Cette expérience valide notre architecture unique, offrant ainsi une voie passionnante vers un calcul quantique à grande échelle. »

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Une nouvelle génération de machines quantiques

Si différents dispositifs quantiques ont été développés au fil des années, il s’agit davantage de projets de recherche que de machines pratiques, pouvant être utilisées et programmées facilement. Selon les auteurs de l’étude, leur percée ouvre la voie à une nouvelle génération d’ordinateurs quantiques qui pourraient notamment être utilisés pour le développement de nouveaux matériaux et traitements, la cybersécurité ou la modélisation précise du changement climatique.

« À mesure que les ordinateurs quantiques se développeront, nous serons éventuellement limités par la taille de leur micropuce, conditionnant le nombre de qubits qu’elles peuvent accueillir », souligne Winfried Hensinger, co-auteur de l’étude. « En tant que tel, nous savions qu’une approche modulaire était essentielle pour rendre les ordinateurs quantiques suffisamment puissants pour résoudre les problèmes d’une industrie en constante évolution. »