Que faut-il savoir sur les ordinateurs quantiques évolutifs ?

Il existe des différences entre les ordinateurs quantiques et les ordinateurs traditionnels. La méthode s’inspire de la façon dont les microprocesseurs classiques sont produits et s’avère prometteuse en matière de protection contre la décohérence quantique.

La technique de fabrication 

Une nouvelle technique de fabrication pourrait conduire à des qubits résistants au bruit qui pourraient être mis à l’échelle dans les ordinateurs quantiques.

La technique de fabrication combine un semi-conducteur, l’arséniure d’indium, et un supraconducteur, l’aluminium, dans un dispositif planaire. Cette combinaison crée un état de “supraconductivité topologique”, qui peut protéger contre les changements dans l’environnement physique d’un qubit qui interfèrent avec la capacité d’échantillonner de façon fiable les résultats des calculs effectués sur des ordinateurs quantiques composés de plusieurs qubits connectés. Ces changements perturbateurs affectent la durée pendant laquelle un système quantique peut exécuter une tâche donnée. 

Il a été démontré que les expériences utilisant cette technique permettent de créer une jonction Josephson, et peuvent supporter les modes zéro Majorana, dont les scientifiques ont prédit qu’ils possèdent une protection topologique contre la décohérence, le phénomène qui perturbe le fonctionnement d’un ordinateur quantique.

Il est important de noter que la nature plane de cette technique de fabrication peut lui permettre de s’adapter à l’échelle, car les surfaces planes sont déjà utilisées pour construire des microprocesseurs classiques, utilisés dans les smartphones et les ordinateurs portables. (Alors qu’il est possible d'”empiler” des flashes NAND pour augmenter la densité). Selon un communiqué de presse, l’arséniure d’aluminium et l’arséniure d’indium fonctionnent bien ensemble car un super courant circule bien entre eux. 

La supraconductivité

En effet, contrairement à la plupart des semi-conducteurs, l’arséniure d’indium ne possède pas de barrière qui empêche les électrons d’un matériau de pénétrer dans un autre. De cette façon, la supraconductivité de l’aluminium peut rendre les couches supérieures d’arséniure d’indium (un semi-conducteur) supraconducteur. Cette recherche représente un premier pas vers la construction de processeurs quantiques. Bien qu’il en existe actuellement, les partisans de la recherche affirment que ce sont des machines relativement bruyantes et qu’il ne représentent qu’une fraction de la capacité des vrais ordinateurs quantiques à venir.  

Conclusion

Les ordinateurs quantiques pourraient révolutionner la logistique de distribution, car les premiers problèmes d’optimisation des trajets à petite échelle calculés sur des systèmes existants peuvent être utilisés pour accroître l’efficacité de l’entreposage et du camionnage. Ces systèmes quantiques actuels sont principalement freinés par les limitations des techniques de fabrication, que cette recherche vise à résoudre. 

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