Des physiciens mettent au point un nouvel ordinateur quantique qui utilise toute la gamme des atomes


Briser le paradigme de l’information binaire.

De nombreuses percées quantiques ont été réalisées ces derniers temps, chacune promettant d’être la clé de la technologie.

En mai 2022, une équipe de chercheurs de l’université allemande d’Innsbruck, de l’université RWTH d’Aix-la-Chapelle et de l’institut de recherche Forschungszentrum Jülich a proposé une méthode qui pourrait conduire à l’essor des ordinateurs quantiques sans erreur. Elle consiste en une opération de calcul qui implique deux bits quantiques logiques et peut être employée pour tout type de tâche.

Puis, il y a quatre jours à peine, des scientifiques financés par la Fondation Simons ont produit une phase de la matière qui se comporte comme si elle existait dans deux dimensions temporelles et ont signalé que les informations stockées dans cette nouvelle phase étrange de la matière sont bien plus protégées contre les erreurs que celles stockées avec les configurations conventionnelles actuellement utilisées dans les ordinateurs quantiques.

Sortir des zéros et des uns

Aujourd’hui, une équipe de l’université d’Innsbruck, en Autriche, a conçu un ordinateur quantique qui va au-delà de l’information binaire – zéros et uns – et débloque des ressources de calcul supplémentaires qui sont restées longtemps cachées dans presque tous les dispositifs quantiques actuels, selon un communiqué de presse de l’institution publié jeudi.

“Les blocs de construction des ordinateurs quantiques, cependant, sont plus que des zéros et des uns”, a expliqué Martin Ringbauer, un physicien expérimental d’Innsbruck, en Autriche. “Les restreindre à des systèmes binaires empêche ces dispositifs d’être à la hauteur de leur véritable potentiel.”

L’équipe a mis au point un ordinateur quantique capable d’effectuer des calculs arbitraires avec ce qu’on appelle des chiffres quantiques (qudits), débloquant ainsi une plus grande puissance de calcul avec moins de particules quantiques.

Comment ont-ils fait ?

La déclaration le décrit comme suit :

“Dans l’ordinateur quantique d’Innsbruck, (…), les informations sont stockées dans des atomes de calcium individuels piégés. Chacun de ces atomes possède naturellement huit états différents, dont deux seulement sont généralement utilisés pour stocker des informations. En fait, presque tous les ordinateurs quantiques existants ont accès à plus d’états quantiques qu’ils n’en utilisent pour le calcul.”

Exploiter tout le potentiel des atomes

En concevant un ordinateur quantique capable d’utiliser tout le potentiel de ces atomes, les physiciens ont créé un ordinateur supérieur capable d’accomplir beaucoup plus tout en étant aussi fiable que ses homologues conventionnels. “Les systèmes quantiques ont naturellement plus de deux états, et nous avons montré que nous pouvions les contrôler tous aussi bien”, a déclaré Thomas Monz, chef d’équipe de la nouvelle étude.

Ce qui rend ce nouveau développement encore plus avantageux, c’est que de nombreuses tâches nécessitant des ordinateurs quantiques, comme les problèmes de physique, de chimie ou de science des matériaux, sont aussi naturellement exprimées dans le langage qudit.

“Travailler avec plus que des zéros et des uns est très naturel, non seulement pour l’ordinateur quantique mais aussi pour ses applications, ce qui nous permet de débloquer le véritable potentiel des systèmes quantiques”, explique Ringbauer.

Serait-ce le développement qui permet enfin à l’informatique quantique d’atteindre son véritable potentiel ?

Lire aussi : Des physiciens trouvent le « chaînon manquant » qui pourrait fournir la technologie de l’internet quantique

Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche


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