Les scientifiques font une percée majeure dans le développement d’ordinateurs quantiques pratiques capables de résoudre les grands défis de notre époque

Aujourd’hui, les ordinateurs quantiques fonctionnent à l’échelle de 100 qubits. Les experts prévoient que des millions de qubits sont nécessaires pour résoudre des problèmes importants qui sont hors de portée des superordinateurs les plus puissants d’aujourd’hui [1, 2]. Il y a une course quantique mondiale pour développer des ordinateurs quantiques qui peuvent aider à relever de nombreux défis sociétaux importants, de la découverte de médicaments à l’amélioration de l’efficacité énergétique de la production d’engrais et à la résolution de problèmes importants dans presque toutes les industries, allant de l’aéronautique au secteur financier.

Dans le document de recherche, publié aujourd’hui dans Communication Nature, les scientifiques démontrent comment ils ont utilisé une technique nouvelle et puissante, qu’ils baptisent “UQ Connect”, pour utiliser des liaisons de champ électrique afin de permettre aux qubits de se déplacer d’un module de micropuce d’informatique quantique à un autre avec une vitesse et une précision sans précédent. Cela permet aux puces de s’emboîter comme un puzzle pour créer un ordinateur quantique plus puissant.

L’équipe de l’Université du Sussex et d’Universal Quantum a réussi à transporter les qubits avec un taux de réussite de 99,999993 % et un taux de connexion de 2424/s, les deux chiffres sont des records mondiaux et des ordres de grandeur meilleurs que les solutions précédentes.

Le professeur Winfried Hensinger, professeur de technologies quantiques à l’Université du Sussex et scientifique en chef et co-fondateur d’Universal Quantum, a déclaré : « À mesure que les ordinateurs quantiques se développeront, nous serons éventuellement limités par la taille de la micropuce, qui limite le nombre de bits quantiques. une telle puce peut s’adapter. En tant que tel, nous savions qu’une approche modulaire était essentielle pour rendre les ordinateurs quantiques suffisamment puissants pour résoudre les problèmes de l’industrie en constante évolution. En démontrant que nous pouvons connecter deux puces informatiques quantiques – un peu comme un puzzle – et, surtout, que cela fonctionne si bien, nous débloquons le potentiel de mise à l’échelle en connectant des centaines, voire des milliers de puces informatiques quantiques.”

Tout en reliant les modules à une vitesse record du monde, les scientifiques ont également vérifié que la nature quantique “étrange” du qubit reste intacte pendant le transport, par exemple, que le qubit peut être à la fois 0 et 1 en même temps.

Le Dr Sebastian Weidt, PDG et co-fondateur d’Universal Quantum, et maître de conférences en technologies quantiques à l’Université du Sussex, a déclaré : « Notre objectif constant est de fournir aux gens un outil qui leur permettra de révolutionner leur domaine de travail. Les équipes de Quantum et de l’Université du Sussex ont fait ici quelque chose de vraiment incroyable qui contribuera à faire de notre vision une réalité. Ces résultats passionnants montrent le potentiel remarquable des ordinateurs quantiques d’Universal Quantum pour devenir suffisamment puissants pour débloquer les nombreuses applications révolutionnaires de l’informatique quantique.

Universal Quantum vient de recevoir 67 millions d’euros du Centre aérospatial allemand (DLR) pour construire deux ordinateurs quantiques où ils déploieront cette technologie dans le cadre du contrat. La spin-out de l’Université de Sussex a également été récemment désignée comme l’un des lauréats du prix 2022 de l’Institut de physique dans la catégorie Démarrage d’entreprise.

Weidt a ajouté : « Le contrat DLR était probablement l’un des plus importants contrats gouvernementaux d’informatique quantique jamais attribués à une seule entreprise. Il s’agit d’une énorme validation de notre technologie. Universal Quantum travaille maintenant dur pour déployer cette technologie dans nos prochaines machines commerciales. “

Le Dr Mariam Akhtar a dirigé la recherche alors qu’elle était chargée de recherche à l’Université du Sussex et conseillère quantique chez Universal Quantum. Elle a déclaré: “L’équipe a démontré un transfert d’ions rapide et cohérent à l’aide de liens de matière quantique. Cette expérience valide l’architecture unique développée par Universal Quantum, offrant une voie passionnante vers une informatique quantique à grande échelle.”

La professeure Sasha Roseneil, vice-chancelière de l’Université du Sussex, a déclaré : “C’est fantastique de voir que le travail inspiré de l’Université du Sussex et des physiciens quantiques universels a abouti à cette percée phénoménale, nous rapprochant considérablement d’un ordinateur quantique. qui seront d’une réelle utilité sociétale. Ces ordinateurs sont destinés à avoir des applications illimitées – de l’amélioration du développement de médicaments à la création de nouveaux matériaux, en passant peut-être même par le déblocage de solutions à la crise climatique. L’Université du Sussex investit considérablement dans l’informatique quantique pour soutenir notre audacieuse ambition d’héberger les ordinateurs quantiques les plus puissants au monde et de créer un changement qui a le potentiel d’avoir un impact positif sur tant de personnes à travers le monde. Et avec des équipes couvrant le spectre de l’informatique quantique et de la recherche technologique, l’Université du Sussex a à la fois une ampleur et une expertise approfondie dans ce domaine. Nous développons toujours notre recherche et notre enseignement dans ce domaine, avec des plans pour de nouveaux thés ching programmes, et de nouveaux rendez-vous.

Le professeur Keith Jones, vice-recteur par intérim et pro-vice-chancelier pour la recherche et l’entreprise à l’Université du Sussex, a déclaré à propos du développement : “Il s’agit d’une découverte très excitante de la part de nos physiciens de l’Université du Sussex et d’Universal Quantum. Cela prouve la valeur et le dynamisme de cette entreprise dérivée de l’Université du Sussex, dont le travail est fondé sur une recherche universitaire rigoureuse et de premier plan. Les ordinateurs quantiques joueront un rôle central dans la résolution de certains des problèmes mondiaux les plus urgents. Nous sommes ravis que les universitaires du Sussex mènent des recherches qui offre l’espoir de réaliser le potentiel positif de la technologie quantique de nouvelle génération dans des domaines cruciaux tels que la durabilité, le développement de médicaments et la cybersécurité.”

REMARQUES

[1] Webber, M., et. Al. AVS Quantum Sci. 4, 013801 (2022)

[2] Lekitsch, B., et al., Science Advances, 3(2), 1-12 (2017)