Les chercheurs établissent un record mondial pour l’innovation dans l’informatique quantique

Une équipe de chercheurs de l’Université du Texas à San Antonio (UTSA) a établi un record mondial pour l’innovation dans l’informatique quantique. R. Tyler Sutherland, professeur adjoint au département de physique et d’astronomie de la Faculté des sciences et au département de génie électrique de la Faculté de génie et de conception intégrée, a développé une nouvelle théorie pour l’expérience qui a établi le record.

Sutherland a une expérience de recherche en optique quantique, et il a obtenu son doctorat à l’Université Purdue. Il est ensuite allé au Lawrence Livermore National Laboratory pour son postdoctorat, et son travail comprenait des applications expérimentales pour les ordinateurs quantiques.

Le record mondial

L’équipe a établi le record mondial pour la porte d’entrelacement la plus précise jamais démontrée sans lasers. Une porte d’entrelacement crée une opération sur le deuxième des deux qubits qui est conditionnée à l’état du premier.

L’article détaillant les nouvelles réalisations en informatique quantique a été publié dans la revue scientifique Nature. Il s’intitule « Contrôle universel haute fidélité sans laser des qubits piégés ».

“Par exemple, si l’état du qubit A est 0, une porte d’entrelacement ne fait rien au qubit B, mais si l’état du qubit A est 1, alors la porte inverse l’état du qubit B de 0 à 1 ou de 1 à 0”, a-t-il déclaré. “Le nom vient du fait que cela peut générer une propriété quantique mécanique appelée ‘entrelacement’ entre les qubits”.

Portes d’entrelacement « sans laser »

Selon Sutherland, les ordinateurs quantiques deviennent plus faciles à utiliser et plus rentables lorsque les portes d’entrelacement sont rendues « sans laser ». Par rapport aux dizaines de milliers de dollars que coûte un laser, le prix d’un circuit intégré est nettement inférieur, et il effectue les mêmes actions.

“Les méthodes de porte sans laser n’ont pas les inconvénients de la diffusion de photons, de l’énergie, du coût et de l’étalonnage qui sont généralement associés à l’utilisation de lasers”, a déclaré Sutherland. “Cette méthode de porte alternative correspond à la précision des lasers en utilisant des micro-ondes, qui sont moins coûteuses et plus faciles à étalonner”.

Parmi les nombreuses applications révolutionnaires et prometteuses des ordinateurs quantiques, l’une des plus grandes est leur capacité à simuler des processus quantiques mécaniques. Cela pourrait être quelque chose comme des réactions chimiques, et cela pourrait réduire de manière exponentielle les essais et erreurs expérimentaux nécessaires pour résoudre certains problèmes. Les ordinateurs quantiques sont capables de résoudre certains des problèmes de calcul les plus complexes, et ils peuvent le faire beaucoup plus rapidement que les supercalculateurs classiques.

“En termes généraux, l’objectif de ma recherche est d’accroître le contrôle humain sur la mécanique quantique”, a déclaré Sutherland. “Donner aux gens le pouvoir sur une partie différente de la nature leur donne un nouvel outil. Ce qu’ils construiront finalement avec celui-ci est incertain”.