Un nouveau procédé découvert par des chercheurs australiens permettrait de construire des ordinateurs quantiques
Plus facilement et à faible coût

Les progrès technologiques réalisés dans le domaine de la recherche et de l’innovation en physique quantique semblent connaitre une accélération notable cette année. Pour illustrer ces faits, on peut mentionner la présentation récente du premier ordinateur quantique à 51 qubits du monde qui a été conçu par une équipe de scientifiques russo-américaine et serait de surcroit parfaitement fonctionnel. On peut aussi rappeler l’annonce, plus tôt cette année, de Google, la filiale d’Alphabet, qui a confirmé son intention de présenter le premier ordinateur quantique de 49 qubits au monde avant la fin de cette année. Maintenant, ce sont des chercheurs australiens qui viennent d’annoncer avoir découvert un nouveau procédé permettant de construire des ordinateurs quantiques qui, selon eux, seraient plus faciles et moins coûteux à produire à grande échelle.

En théorie, même un petit ordinateur quantique universel de 30 qubits environ pourrait fournir la même puissance de calcul qu’un ordinateur classique pouvant atteindre les 10 téraflops, soit 10 000 milliards d’opérations par seconde. Pour rappel, l’ordinateur quantique conçu par IBM aux États-Unis ne dispose que de 16 qubits, tandis qu'à l’heure actuelle, l'ordinateur quantique le plus perfectionné de l’entreprise technologique Google ne possède que neuf qubits. Toutes ces entreprises font face à des défis de taille pour parvenir à construire leurs machines quantiques à cause de la complexité de l’opération et du manque de maîtrise de cette technologie qui n’en est encore qu’à ses prémices.

L’équipe de l’Université australienne de New South Wales a déclaré avoir mis au point une nouvelle technique permettant de fabriquer des puces exploitant un nouveau type de bit quantique. Le nouveau procédé de fabrication dont il est question ici permettrait à un processeur quantique élaboré à partir de silicium de surmonter deux limitations qui affectent les différents modèles de processeurs à base de silicium exploités à l’heure actuelle. Il s’agit, d’une part, de la nécessité pour les atomes d’être minutieusement positionnés et d’autre part, de la possibilité de les éloigner les uns des autres sans qu’ils ne perdent pour autant leur faculté de s’associer.

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Dans la foulée de cette annonce, l’université australienne a créé la Silicon Quantum Computing Pty Ltd, une startup technologique dotée d’un budget de 83 millions USD qui aura la lourde tâche de mettre au point le premier prototype de puce quantique à base de silicium. Ce projet a reçu le soutien et le financement de diverses entités telles que Telstra, la Banque du Commonwealth d’Australie ou encore le gouvernement de l’Australie.

Actuellement, on distingue principalement deux types de systèmes informatiques quantiques (SIQ) : les SIQ classiques et les SIQ adiabatiques. Les partisans de l’approche favorable aux SIQ classiques cherchent à mettre au point un ordinateur quantique « universel », dont les qubits peuvent être traités en utilisant les mêmes principes qui ont fait leurs preuves avec des dispositifs numériques conventionnels. Les promoteurs de l’approche favorable aux SIQ adiabatiques cherchent à mettre au point un ordinateur quantique dont le fonctionnement se rapproche des ordinateurs analogiques du milieu du siècle passé (1940-1970), qui nécessite la création d’algorithmes bien spécifiques. Pour l'heure, aucune précision en ce qui concerne les caractéristiques ou le type de SIQ qui servira de base au fonctionnement de ce nouveau processeur n'est encore connue.

Au final, Andrea Mello, le responsable de ce projet, pense que ces « flip-flop qubits » permettraient de concevoir des processeurs quantiques d’un nouveau genre en utilisant les mêmes technologies qui permettent déjà de produire les puces informatiques actuelles. Dès lors, il serait possible d’envisager la fabrication en série et à moindre coût de puces viables pour les ordinateurs quantiques. « Cela permet d’envisager la conception d’un ordinateur quantique beaucoup plus facile à réaliser, car elle repose sur la même technologie de fabrication dont se sert l’industrie informatique d’aujourd’hui », a déclaré M. Mello.

Les résultats de l’étude des chercheurs australiens devraient être prochainement publiés dans la revue Nature Communications. Laszlo Kish, professeur à l’Université A&M du Texas, a déclaré qu’il était trop tôt pour affirmer si ou non cette découverte peut constituer une percée technologique dans le domaine. « Malgré tout, on peut quand même supposer que c’est probablement un pas dans la bonne direction » pour résoudre certains problèmes essentiels qui plombent encore le développement de l’informatique quantique.


Source : Reuters

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