Des chercheurs et concepteurs de l’Université de Sydney et de Microsoft Company ont ouvert le prochain chapitre de la technologie quantique avec l’invention de la puce unique qui peut générer des impulsions de contrôle pour des milliers de qubits, les blocs de propriété des systèmes informatiques quantiques. « Pour réaliser le potentiel de l’informatique quantique, les appareils devront exécuter des centaines de qubits sinon d’innombrables », a déclaré le professeur David Reilly, un développeur du pseudo qui conserve une position commune avec Microsoft et l’Université de Sydney. «Les plus grands ordinateurs quantiques du monde fonctionnent actuellement avec seulement une cinquantaine de qubits», a-t-il expliqué. « Cette petite échelle est en partie due aux limitations de l’architecture physique qui gère les qubits. » « Notre nouvelle puce met fin à ces limites. » Les résultats ont déjà été publiés dans Nature Electronic devices. La plupart des techniques quantiques nécessitent des pièces quantiques, ou qubits, à utiliser à des températures proches du zéro absolu (-273,15 degrés). C’est vraiment pour les empêcher de perdre leur «quantique», le caractère de la matière ou de l’éclairage dont les ordinateurs quantiques ont besoin pour effectuer leurs calculs spécialisés. Pour s’assurer que les gadgets quantiques peuvent accomplir quelque chose d’utile, ils ont besoin d’instructions. Cela signifie délivrer et recevoir des impulsions électroniques dans les deux sens des qubits. Avec les structures quantiques actuelles, ce qui implique beaucoup de câbles. « Les appareils actuels créent une belle gamme de fils pour contrôler les impulsions; ils apparaissent comme un nid d’oiseau doré inversé ou un lustre. Ils sont assez, mais essentiellement irréalistes. Cela signifie que nous ne pouvons pas niveler les machines pour effectuer des calculs utiles. «Il existe un réel goulot d’étranglement des entrées-sorties», a déclaré le professeur Reilly, également chercheur principal au Centre ARC pour les systèmes quantiques d’ingénierie (EQUS). Microsoft Senior Equipment Professional, le Dr Kushal Das, inventeur des articulations de la puce, a déclaré: « Notre gadget se débrouille avec tous ces câbles. Avec seulement deux câbles transportant les informations en entrée, il peut produire des signaux de gestion pour des milliers de qubits. » Ces modifications tout pour le traitement quantique. « Le pseudo de contrôle a été créé aux Microsoft Quantum Laboratories de l’Université de Sydney, un partenariat industriel-universitaire distinctif qui change la façon dont les chercheurs gèrent les défis d’ingénierie. » La création d’un ordinateur quantique est probablement l’ingénierie la plus difficile. tâche du XXIe siècle. Cela ne peut pas être réalisé en travaillant avec une petite équipe dans un laboratoire universitaire dans un pays, mais nécessite le niveau offert par un géant mondial de la technologie comme Microsoft », a déclaré le professeur Reilly.« Grâce à notre collaboration avec Microsoft, nous n’avons pas seulement conseillé un architecture théorique pour vaincre le goulot d’étranglement entrée-sortie, nous l’avons construite. «Nous l’avons montré en concevant un nick en silicium personnalisé et en le couplant à un programme quantique», a-t-il expliqué. « Je suis à l’aise de dire qu’il s’agit en fait du circuit incorporé le plus sophistiqué jamais conçu pour fonctionner à des plages de températures cryogéniques profondes. » S’ils sont réalisés, les ordinateurs quantiques promettent de révolutionner i. t en résolvant des problèmes dépassant le cadre des systèmes informatiques classiques dans des domaines aussi variés que la cryptographie, la médication, la finance, l’intellect artificiel et la logistique. Les systèmes informatiques quantiques sont à un stade identique à celui des ordinateurs classiques dans les années 1940. Des appareils comme ENIAC, le premier ordinateur personnel électronique au monde, avaient besoin de zones de systèmes de gestion pour accomplir toute fonctionnalité utile. Il a fallu des années pour surmonter les difficultés scientifiques et technologiques qui permettent désormais à de grandes quantités de transistors de s’adapter à votre téléphone mobile. «Notre industrie fait face à des difficultés peut-être encore plus grandes pour faire passer le traitement quantique au-delà du stade ENIAC», a déclaré le professeur Reilly. «Nous avons des puces de silicium professionnelles extrêmement compliquées qui fonctionnent à 0,1 Kelvin», a-t-il expliqué. « C’est un environnement 30 fois plus froid qu’un espace fort. » La recherche doctorale du docteur Sebastian Pauka à l’Université de Sydney a englobé une grande partie des travaux d’interface des dispositifs quantiques à l’aide de la puce. Il a expliqué: « Travailler à ce type de plages de températures froides indique que nous avons maintenant un budget de dépenses en énergie remarquablement bas. Lorsque nous essayons de mettre plus d’énergie dans le programme, nous surchauffons l’ensemble. » Pour connaître leurs résultats, les chercheurs de Sydney et de Microsoft ont construit le circuit intégré le plus avancé à utiliser à des températures cryogéniques. «Nous avons réalisé cela grâce à la technologie, une méthode qui fonctionne à une distance proche des qubits sans perturber leurs procédures», a déclaré le professeur Reilly. «Les techniques actuelles de gestion des qubits sont éliminées à quelques mètres du mouvement, pour ainsi dire. Elles existent vraiment principalement à température ambiante.» Dans notre système, nous n’avons pas besoin de quitter la plate-forme cryogénique. Le pseudo est juste là en utilisant les qubits. Cela signifie une puissance réduite et des vitesses plus élevées. C’est un véritable système de contrôle pour les technologies quantiques. «