Le premier calcul quantique réalisé avec du silicium



Les chercheurs viennent de franchir un grand pas en réalisant un calcul avec du silicium. Cela offre des perspectives pour une démocratisation rapide de l’ quantique dans les prochaines années.

On a quasiment tous les ingrédients pour des ordinateurs ultra-rapides. Pour la première fois, des chercheurs ont démontré que 2 transistors de silicium, qui fonctionnent comme des bits quantiques, peuvent effectuer un petit calcul. Il s’agit maintenant d’implémenter ces blocs dans un ordinateur quantique pour exploiter à la fois la puissance de l’informatique quantique avec un composant qui est banalisé dans les composants électroniques.

L’informatique traditionnelle utilise des bits, mais l’informatique quantique utilise des qubits. Un qubit peut prendre la valeur de 1, de 0 ou une combinaisons des 2 plutôt que d’être fixé à 0 ou 1 comme dans l’informatique classique. Cela signifie qu’on peut diviser considérablement le temps pour faire les calculs. Et on a des implications directes pour casser les chiffrements actuels ou accélérer la recherche pharmacologique.

On pouvait déjà effectuer des calculs avec des qubits en utilisant des superconducteurs ultra-froids, mais c’est une première mondiale qu’on ait réussi à le faire avec du simple silicium. Dans le silicium, les qubits sont isolés pour maintenir leur stabilité, mais c’est aussi un obstacle sur l’interaction d’un qubit avec l’autre.

Mais une équipe, menée par Andrew Dzurak de l’université de New South Wales à Sydney, a réalisé l’exploit (http://dx.doi.org/10.1038/nature15263). Leur appareil cherche le spin de 2 électrons et il effectue les instructions suivantes : Si le premier tourne dans une certaine direction (Spinning), alors l’appareil bascule le Spin du second électron. S’il n’y a pas de Spinning, alors il n’y aucune action qui est effectuée.

C’est l’exemple d’une porte logique qui est une unité fondamentale dans un ordinateur. La répétition de cette simple logique permet de créer des séquences de porte afin de réaliser des calculs plus complexes. L’équipe de Dzurak a déclaré qu’il a breveté une conception d’une puce qui peut contenir des millions de qubits. C’est une avancée considérable dans l’informatique quantique même s’il y a encore quelques obstacles selon Thomas Schenkel  du Lawrence Berkley National Laboratory en Californie. Même si la création de qubits avec du silicium est plus facile, ils sont encore inférieurs par rapport aux qubits avec les superconducteurs. Mais Schenkel ajoute : En revanche, le silicium est supérieur à tout ce qu’on peut imaginer en terme de production de masse et économique.

 

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Jacqueline Charpentier

Ayant fait une formation en chimie, il est normal que je me sois retrouvée dans une entreprise d'emballage. Désormais, je publie sur des médias, des blogs et des magazines pour vulgariser l'actualité scientifique et celle de la santé.

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