Un projet ambitieux de construction d'un ordinateur quantique de la taille d'un terrain de football pourrait bientôt devenir réalité. Une startup fondée par les chercheurs à l'origine de l'idée vient de sortir furtivement de terre avec un financement de 4,5 millions de dollars. Bien que l'informatique quantique ait fait l'objet de quelques progrès qui ont fait la une des journaux ces dernières années, notamment l'annonce par Google de sa suprématie quantique, les appareils actuels sont encore loin d'être utilisés dans la pratique.La société a été fondée par les scientifiques Winfried Hensinger et Sebastian Weidt
La raison pour laquelle les ordinateurs quantiques sont si prometteurs est leur capacité à résoudre des problèmes qui sont hors de la portée même des superordinateurs les plus puissants. Alors que les bits d'un ordinateur classique ne peuvent adopter que les valeurs de 1 ou 0, les qubits au cœur d'un ordinateur quantique peuvent adopter plusieurs combinaisons de 1 ou 0 en même temps grâce aux phénomènes de mécanique quantique de superposition.
Un autre phénomène quantique appelé enchevêtrement permet de relier entre eux un grand nombre de ces qubits. Cette combinaison signifie que, alors qu'un ordinateur conventionnel devrait traiter les nombres de manière séquentielle, un ordinateur quantique idéal pourrait trier instantanément toutes les combinaisons possibles de 1 ou de 0.
Toutefois, compte tenu de leur complexité, cette fonction n'est utile que pour les problèmes d'une ampleur telle qu'il faudrait beaucoup de temps à un ordinateur classique pour les résoudre. Cela nécessite beaucoup de qubits, bien plus que ce que quiconque a réussi à faire jusqu'à présent. Les qubits supraconducteurs que les leaders de l'industrie comme Google, IBM et D-Wave utilisent sont également bruyants, donc on s'attend à avoir besoin d'encore plus de qubits pour effectuer la correction des erreurs.
La difficulté de faire évoluer ces appareils est la raison pour laquelle on parle souvent de décennies avant de voir des utilisations pratiques pour les ordinateurs quantiques. Mais en 2017, des chercheurs de l'université du Sussex au Royaume-Uni ont présenté un plan audacieux pour un ordinateur quantique modulaire qui pourrait rapidement atteindre des milliards de qubits. Et maintenant, une start-up fondée par la même équipe, appelée Universal Quantum, est sortie de l'ombre avec des plans pour commercialiser l'idée.
L'entreprise adopte une approche différente de celle des leaders du marché, construisant ses qubits à partir d'atomes chargés d'ions piégés et confinés dans un endroit particulier en utilisant des champs électromagnétiques, plutôt que les circuits supraconducteurs qui sont devenus la solution la plus populaire ces dernières années.
Les ions piégés sont prometteurs, car ils sont tous identiques et ne souffrent donc pas des minuscules variations de fabrication qui peuvent affecter les circuits supraconducteurs. Il est également possible de les pousser dans des états particuliers et de relire ces états avec une grande fidélité. Et surtout, ils sont capables de conserver leurs états quantiques fragiles beaucoup plus longtemps que les autres approches, ce qui leur donne plus de temps pour effectuer des calculs.
Mais combiner un grand nombre d'ions piégés dans un seul appareil tout en les contrôlant s'est avéré délicat, et les circuits constitués d'ions piégés sont beaucoup plus lents que les technologies alternatives. Jusqu'à présent, la plupart des conceptions requièrent également des lasers individuels pour contrôler chaque qubit, ce qui devient rapidement peu pratique pour les appareils comportant des milliers, voire des millions de qubits.
Universal Quantum prévoit de contourner ce problème en utilisant des micro-ondes pour contrôler les qubits, en s'appuyant sur la même technologie que celle des téléphones portables. Ils prévoient de construire des composants modulaires d'environ 2500 qubits qui pourront ensuite être reliés entre eux pour créer des systèmes plus importants.
Un inconvénient de cette approche modulaire est que les liens entre les modules peuvent être beaucoup plus lents que les opérations quantiques qui se déroulent à l'intérieur de ceux-ci, même en utilisant des liens optiques qui fonctionnent à la vitesse de la lumière. La société prévoit de contourner ce problème en faisant plutôt circuler les ions eux-mêmes dans le système.
Bien qu'ils n'aient pas fixé de calendrier pour le moment où ils pourraient avoir un appareil en état de marche, les fondateurs de Universal Quantum ont déclaré qu'ils sont convaincus que les capacités techniques existent pour construire la machine. Ils disent que les fonds qu'ils ont récoltés jusqu'à présent seront utilisés pour trouver un site et du personnel clé, mais qu'ils devront "récolter beaucoup plus d'argent" pour faire le travail.
Sources : Universal Quantum, BBC
Et vous ?
Que pensez-vous de ce projet ? Selon vous ce projet est-il viable ? Pensez-vous que les ordinateurs quantiques pourront être proposés aux particuliers dans un avenir proche ? Voir aussi :
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