Une percée majeure ouvre la voie à de puissants ordinateurs quantiques aujourd’hui

Les ordinateurs quantiques ont la possibilité de transformer la technologie de l’information, en traitant des problèmes que même nos supercalculateurs les plus efficaces ne peuvent résoudre. Cependant, ces problèmes nécessitent des ordinateurs quantiques qui ont d’innombrables qubits (bits quantiques), alors que les systèmes informatiques quantiques d’aujourd’hui fonctionnent à une échelle de 100 qubits.

Relier davantage de micropuces quantiques pourrait aider à se débarrasser des restrictions des fabricants d’aujourd’hui , mais ils sont limités en vitesse et en fidélité. Le taux le plus rapide qui ait jamais fonctionné était de 180 qubits déplacés par seconde avec un taux de réussite (fidélité) d’environ 94 %. Rapprocher la fidélité de 100 % entraîne une baisse de la vitesse. Des chercheurs de l’Université du Sussex et d’Universal Quantum ont maintenant montré une nouvelle méthode à ce problème qui a en fait battu ces records de la manière la plus significative.

Les groupes ont en fait conçu une nouvelle façon de relier les micropuces, qu’ils comparent à un puzzle. Dans une micropuce ordinaire, toutes les choses intéressantes se déroulent au milieu et vous pouvez la tenir à ses côtés. Dans leur version, les bords sont les éléments cruciaux, qui leur permettent d’être liés et de transférer des qubits avec un taux de réussite de 99,999993 % et une vitesse de 2 424 par seconde.

Leur micropuce a en fait des électrodes placées à son bord qui sont si excellentes qu’elles peuvent contrôler un seul atome. L’alignement de ces électrodes en surplomb est essentiel pour relier les micropuces avec un succès extraordinaire, et elles peuvent être alignées sur chaque bord – il n’y a donc aucune limitation sur le nombre de micropuces que vous pouvez connecter ensemble.

« Nous changeons en quelque sorte la façon dont vous faites évoluer l’informatique quantique en développant une solution qui est aussi basique qu’un puzzle que vous jouez à la maison », a déclaré l’auteur principal, le professeur Winfried Hensinger, à IFLScience. « Cela vous permet essentiellement de faire n’importe quel calcul arbitraire avec autant de qubits que vous le souhaitez et aussi complexes que vous le souhaitez. C’est une modification de base de la façon dont nous mettons à l’échelle l’informatique quantique. »

La fidélité a un erreur si petite qu’il n’est plus nécessaire de la corriger, et la vitesse est d’un ordre de grandeur entier supérieur à la méthode actuelle, connue sous le nom d’adjonction photonique. Cette technique a également de la place pour s’améliorer encore plus, bien qu’elle soit plus que suffisante pour être utilisée ici, aujourd’hui.

« Nous pouvons très probablement ajouter un autre ordre de grandeur [au taux] C’est assez grand pour l’informatique quantique tolérante aux pannes. Ce n’est pas une preuve de principe ou un » dans le futur, nous pouvons … « Ces chiffres suffisent pour le moment, tels qu’ils sont. Vous n’avez rien à changer », a expliqué le professeur Hensinger à IFLScience.

Cette avancée majeure est rapportée dans Nature Communications.