Un seul qubit sur une puce de transistor au silicium standard a été démontré avec succès – Technoguide

Le qubit est la pierre angulaire de l’informatique quantique, analogue au bit des ordinateurs classiques. Pour effectuer des calculs sans erreur, les ordinateurs quantiques du futur auront probablement besoin d’au moins des millions de qubits. La dernière étude, publiée dans la revue PRX Quantum, suggère que ces ordinateurs pourraient être fabriqués avec des puces de silicium de qualité industrielle en utilisant des processus de fabrication existants, au lieu d’adopter de nouveaux processus de fabrication ou même des particules nouvellement découvertes.

Pour l’étude, les chercheurs ont pu isoler et mesurer l’état quantique d’un seul électron (le qubit) dans un transistor en silicium fabriqué à l’aide d’une technologie «CMOS» similaire à celle utilisée pour fabriquer des puces dans les processeurs informatiques.

En outre, le spin de l’électron s’est avéré rester stable pendant une période allant jusqu’à neuf secondes. L’étape suivante consiste à utiliser une technologie de fabrication similaire pour montrer comment un tableau de qubits peut interagir pour effectuer des opérations de logique quantique.

Le professeur John Morton (London Centre for Nanotechnology à UCL), co-fondateur de Quantum Motion, a déclaré: “Nous piratons le processus de création de qubits, de sorte que le même type de technologie qui fait de la puce d’un smartphone peut être utilisé pour construire ordinateurs quantiques.

“Il a fallu 70 ans pour que le développement des transistors atteigne notre niveau actuel dans l’informatique et nous ne pouvons pas passer encore 70 ans à essayer d’inventer de nouveaux procédés de fabrication pour construire des ordinateurs quantiques. Nous avons besoin de millions de qubits et d’une architecture ultra-évolutive pour la construction. eux, notre découverte nous donne un plan pour raccourcir notre chemin vers la production de puces quantiques à l’échelle industrielle. “

Les expériences ont été réalisées par la doctorante Virginia Ciriano Tejel (London Centre for Nanotechnology à UCL) et des collègues travaillant dans un laboratoire à basse température. Pendant le fonctionnement, les puces sont conservées dans un état réfrigéré, refroidies à une fraction de degré au-dessus du zéro absolu (-273 degrés Celsius).

Mme Ciriano Tejel a déclaré: “Chaque étudiant en physique apprend dans les manuels que les électrons se comportent comme de minuscules aimants avec d’étranges propriétés quantiques, mais rien ne vous prépare au sentiment d’émerveillement dans le laboratoire, en étant capable de regarder ce ‘spin’ d’un seul électron avec votre ses propres yeux, parfois pointés vers le haut, parfois vers le bas. C’est passionnant d’être un scientifique essayant de comprendre le monde et en même temps de faire partie du développement des ordinateurs quantiques. “

Un ordinateur quantique exploite les lois de la physique qui ne sont normalement visibles qu’au niveau atomique et subatomique (par exemple, les particules peuvent être à deux endroits simultanément). Les ordinateurs quantiques pourraient être plus puissants que les super ordinateurs d’aujourd’hui et capables d’effectuer des calculs complexes qui seraient autrement pratiquement impossibles.

Bien que les applications de l’informatique quantique diffèrent des ordinateurs traditionnels, elles nous permettront d’être plus précis et plus rapides dans des domaines extrêmement difficiles tels que le développement de médicaments et la lutte contre le changement climatique, ainsi que des problèmes plus quotidiens qui comportent un grand nombre de variables – tout comme dans la nature – comme le transport et la logistique.

Source de l’histoire:

Matériel fourni par University College London. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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