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Une nouvelle recherche nous rapproche un peu plus d'un ordinateur quantique fonctionnel

Une nouvelle recherche nous rapproche un peu plus d'un ordinateur quantique fonctionnel

Des scientifiques de l'Université Purdue et de l'Université de Rochester ont démontré une méthode de relais d'informations par transfert de l'état des électrons.

Les chercheurs affirment que cela nous rapproche de la création d'un ordinateur quantique pleinement fonctionnel.

Cela fait partie des travaux en cours de l'Université de Rochester sur les systèmes quantiques, après avoir reçu un 4 millions de dollars subvention du ministère de l'Énergie pour explorer les matériaux quantiques.

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L'informatique du futur

L'informatique quantique pourrait ouvrir la voie à des recherches de bases de données et à une cryptographie beaucoup plus rapides. Il devrait être capable de réaliser des processus qui dépassent les domaines de l'informatique classique.

Des chercheurs, dont John Nichol, professeur adjoint de physique, et Rochester Ph.D. étudiants, Yadav P. Kandel et Haifeng Qiao ont fait pression pour progresser sur le terrain.

L'état de commutation des électrons est un élément important, mais délicat à contrôler en informatique quantique.

"Si vous avez un électron en haut et un autre en bas et que vous les poussez ensemble pendant juste le bon laps de temps, ils échangeront", a déclaré Nichol dans un communiqué de presse.

"Ils n'ont pas changé de place, mais leurs états ont changé."

Changement d'état

Afin de provoquer manuellement ce phénomène, Nichol et ses collègues ont refroidi une puce semi-conductrice à des températures extrêmement basses.

Ils ont ensuite utilisé des points quantiques - des semi-conducteurs à l'échelle nanométrique - et piégé quatre électrons d'affilée, après quoi ils ont déplacé les électrons pour qu'ils se touchent et que leurs états commutent.

"Il existe un moyen simple de faire basculer l'état entre deux électrons voisins, mais le faire sur de longues distances - dans notre cas, il s'agit de quatre électrons - nécessite beaucoup de contrôle et de compétences techniques", a déclaré Nichol.

"Nos recherches montrent qu'il s'agit désormais d'une approche viable pour envoyer des informations sur de longues distances."

Un grand pas sur une longue route

Changer l'état d'un électron d'avant en arrière sur une série de qubits - l'équivalent en bits de l'informatique quantique - sans déplacer la position des électrons est un affichage impressionnant du potentiel de la physique quantique pour le calcul.

"Cette expérience démontre que les informations dans les états quantiques peuvent être transférées sans transférer réellement les spins d'électrons individuels le long de la chaîne", a déclaré Michael Manfra, professeur de physique et d'astronomie à l'Université Purdue, dans le communiqué de presse.

"C'est une étape importante pour montrer comment l'information peut être transmise de manière quantique - d'une manière tout à fait différente de ce que notre intuition classique nous laisserait croire."

Nichol compare cette expérience à la mise en place des premiers appareils informatiques aux ordinateurs d'aujourd'hui, tout en soulignant que nous en sommes encore aux premiers stades des systèmes quantiques.

Pourrait-on un jour avoir des ordinateurs portables quantiques? «Si vous aviez posé cette question à IBM dans les années 1960, ils auraient probablement dit non, il n'y a aucun moyen que cela se produise», dit Nichol.

"C'est ma réaction maintenant. Mais, qui sait?"


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