Ordinateur Quantique: L'information Prend Le "bus"

[Guest anais]

PHYSIQUE QUANTIQUE

Ordinateur quantique: l’information prend le ’bus’’

NOUVELOBS.COM | 27.09.2007 | 17:41

 

 

Deux équipes de physiciens présentent aujourd’hui dans la revue Nature deux avancées importantes pour la construction d’un futur ordinateur quantique. L’équipe de Johannes Majer et Robert Schoelkopf, de l’Université de Yale (USA) et celle de Raymond Simmonds (National Institute of Standards and Technology, USA), sont toutes deux parvenues à transférer une information d’un bit quantique à un autre bit quantique (qubit) via un ‘’bus’’ sur un circuit supraconducteur. Jusqu’à présent l’information était passée directement d’un qubit à un autre qubit.

 

Les chercheurs démontrent ainsi que, dans cet univers quantique si particulier, le signal peut être conservé sur une longue distance grâce à des photons micro-ondes (dont la fréquence se situe dans la gamme des micro-ondes, qui est de l’ordre de quelques centimètres).

 

Dans l’ordinateur quantique tel que le conçoivent les physiciens, les informations ne sont plus stockées sous forme de bits numérique ayant la valeur 0 ou 1, mais sous forme de bits quantiques qui peuvent porter les deux valeurs à la fois, grâce au principe de la superposition de deux états propres à la physique quantique. Grâce à cette superposition, les physiciens espèrent démultiplier les capacités de calcul des microprocesseurs.

 

L’une des étape essentielle vers la constitution d’un ordinateur quantique est de pouvoir transmettre de l’information d’un qubit à un autre qubit situé plus loin sur une puce. Pour cela il faut déjà être capable de produire à coup sûr des photons individuels, qui sont les porteurs de l’information quantique. Les sources de photons sont légions mais elles les émettent par paquets. L’équipe de Yale a conçu une source d’ondes électromagnétiques, dans la gamme des micro-ondes, qui génère un seul photon à la fois et le guide sur un circuit supraconducteur, à de très basses températures, jusque au-dessus du zéro absolu.

 

Johannes Majer et ses collègues de Yale ont ensuite utilisé un photon pour transférer l’état quantique d’un qubit à un autre qubit, grâce à un câble –une cavité- guidant le photon. L’équipe de Raymond Simmonds (National Institute of Standards and Technology), qui a obtenu des résultats similaires, précise que les deux qubits sont de la taille d’un cheveu humain. Ils sont placés sur une puce de saphir, elle-même mise à l’abri dans une boîte de 8 mm3. Le câble mesure 7 mm et zigzague entre les deux qubits, séparés par un espace de 1,1 mm.

 

Ces deux équipes sont les premières à démontrer que sur un circuit supraconducteur un ‘’bus quantique’’ peut transporter des données entre deux qubits. Les chercheurs estiment que ce principe peut être étendu à un très nombre de qubits afin de former une puce pour le futur ordinateur quantique.

 

Cécile Dumas

Sciences et Avenir

(27/09/07)