Fujitsu et QuTech, le centre de recherche quantique de l’Université technique de Delft (TU Delft), affirment avoir effectué une avancée majeure dans le développement des ordinateurs quantiques. Tous deux ont élaboré un ensemble de portes quantiques avec un taux d’erreur inférieur à 0,1 pour cent.
C’est la première fois que des portes quantiques avec une probabilité d’erreur aussi faible sont créées en utilisant des ‘diamond spin qubits’. Cela est révélateur de ce que la technologie est désormais suffisamment précise pour appliquer une correction d’erreur et, on l’espère, pour construire des ordinateurs quantiques fiables et évolutifs à l’avenir.
Mais qu’est-ce que cela signifie? Une porte quantique est plus ou moins comparable aux portes logiques (‘logic gates’) des ordinateurs traditionnels (Non, Et, Ou), bien qu’avec des fonctionnalités plus uniques basées sur des phénomènes quantiques. Les calculs sur un ordinateur quantique sont effectués en enchaînant toute une série de ces opérations de base ou portes quantiques. Pour que cela fonctionne correctement, il est essentiel que ces portes quantiques agissent avec précision et sans trop d’erreurs. Conjointement avec le nombre de qubits, elles indiquent dans quelle mesure une puce peut évoluer pour finalement en arriver à des ordinateurs capables de résoudre des questions importantes.
Ne dites pas simplement qubit
Ces qubits sont le composant de base de l’informatique quantique. Au lieu des bits traditionnels qui représentent zéro ou un, un qubit peut représenter zéro, un ou ‘superposed’ (les deux). Cependant, il n’existe actuellement aucune technologie omniprésente permettant de créer ces qubits.
Intel utilise par exemple des puces au silicium, tandis que Google et IBM recourent à la technologie ‘superconducting’. De son côté, Microsoft, qui a annoncé sa propre puce quantique le mois dernier, a mis au point une nouvelle technologie ‘topologique’. QuTech, une spin-off de la TU Delft, mène principalement des recherches sur les diamant-spin qubits dans le laboratoire qu’elle a mis en œuvre avec Fujitsu. L’un des avantages d’un tel diamant-spin qubit est, pour vous donner une idée, qu’il peut fonctionner à 1 Kelvin seulement (ce qui correspond à -272,15°C). Quant aux qubfuits supraconducteurs, ils nécessitent généralement une température encore plus basse de 20 mK (-273,16 °C).
Course à l’évolutivité
Mais dans toutes ces études technologiques, l’accent est mis principalement sur la création de qubits et de portes quantiques présentant une faible marge d’erreur. Le qubit est par nature très instable. L’une des raisons pour lesquelles il doit faire si froid, c’est qu’il y a moins d’interférences à des températures plus basses. L’un des principaux obstacles à la construction d’ordinateurs quantiques évolutifs et fonctionnels est la marge d’erreur. QuTech affirme à présent avoir franchi une étape importante vers la correction des erreurs quantiques. En utilisant des diamants ultrapurs et des méthodes de mesure sophistiquées, les chercheurs ont atteint une précision de plus de 99,9 pour cent dans les opérations quantiques. A l’avenir, Fujitsu et QuTech espèrent développer plus encore ce système en augmentant le nombre de qubits.
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