Les chercheurs franchissent une étape cruciale pour la technologie quantique évolutive


Les chercheurs ont utilisé la technologie des semi-conducteurs pour construire un réseau bidimensionnel de qubits afin de fonctionner comme un processeur quantique.

Alors que l’unité centrale de traitement d’un ordinateur est construite à l’aide de la technologie des semi-conducteurs, les chercheurs ont trouvé un moyen d’utiliser ce processus pour faire progresser l’évolutivité de la technologie quantique.

Des chercheurs de QuTech, une collaboration entre TU Delft et TNO aux Pays-Bas, ont démontré comment la technologie des semi-conducteurs peut être utilisée pour construire un réseau bidimensionnel de qubits pour fonctionner comme un processeur quantique.

Les travaux de l’équipe, publiés dans Nature, marquent une étape importante vers une approche évolutive du calcul quantique.

Alors que les dispositifs quantiques actuels contiennent des dizaines de qubits, un futur ordinateur quantique universel capable d’exécuter n’importe quel algorithme quantique sera probablement composé de millions, voire de milliards de qubits.

Les électrons piégés dans les points quantiques, qui sont de minuscules structures semi-conductrices, sont étudiés depuis des années comme une plate-forme d’information quantique. Cependant, la mise à l’échelle au-delà de la logique à deux qubits est restée insaisissable. Cette nouvelle recherche marque une étape cruciale pour la mise à l’échelle de la technologie quantique, en démontrant un processeur quantique à quatre qubits.

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L’équipe a travaillé avec des trous (électrons manquants) dans le germanium, un matériau très polyvalent utilisé dans les technologies quantiques. En utilisant cette approche, les mêmes électrodes nécessaires pour définir les qubits pourraient également être utilisées pour les contrôler et les enchevêtrer.

Menno Veldhorst, qui dirige l’équipe de chercheurs de QuTech, a déclaré: «En plaçant quatre de ces qubits dans une grille deux par deux, en démontrant un contrôle universel sur tous les qubits et en exploitant un circuit quantique qui enchevêtrent tous les qubits, nous avons fait un important faire un pas en avant dans la réalisation d’une approche évolutive pour le calcul quantique », a-t-il déclaré.

«Quatre qubits ne font en aucun cas un ordinateur quantique universel, bien sûr. Mais en plaçant les qubits dans une grille deux par deux, nous savons maintenant comment contrôler et coupler les qubits dans des directions différentes.

«Maintenant que nous savons comment fabriquer du germanium et faire fonctionner un ensemble de qubits, la route de l’information quantique du germanium peut vraiment commencer.»

La recherche a été soutenue par NWO, l’organisation néerlandaise pour la recherche scientifique.

En décembre 2020, une autre percée quantique s’est produite lorsqu’une équipe de chercheurs a démontré une téléportation soutenue à longue distance de qubits de photons.

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