Microsoft revendique une percée dans le système informatique quantique

Microsoft a revendiqué une percée importante dans son parcours pour construire et exploiter un ordinateur quantique viable.

Le géant Windows a déclaré lundi qu’il était en mesure de créer les bonnes circonstances dans lesquelles il pourrait maintenir sa version d’un bit quantique, qu’il appelle un “qubit topologique”.

Comme toutes les organisations revendiquant la supériorité de l’informatique quantique, Microsoft a fait valoir que son qubit est un tremplin vers un “ordinateur quantique qui devrait être plus stable que les machines construites avec d’autres types de qubits connus, et donc évoluer comme aucun autre”.

Microsoft a également déclaré que sa percée topologique qubit est la prochaine étape vers la création d’un ordinateur quantique d’un million de qubits, une étape que beaucoup conviennent être une spécification minimale nécessaire pour résoudre des problèmes à grande échelle impossibles sur les ordinateurs classiques aujourd’hui.

Le géant de l’informatique adopte plusieurs approches de l’informatique quantique. L’une consiste à construire des ordinateurs quantiques futuristes basés sur des quasi-particules qui ont existé en théorie. Microsoft a également embauché des universitaires renommés pour résoudre des défis en physique afin de créer des ordinateurs quantiques topologiques.

Dans le même temps, la branche de capital-risque de Microsoft soutient des approches quantiques plus rapides en finançant des sociétés comme PsiQuantum, qui espère mettre en place un système corrigé des erreurs de la taille d’un centre de données dans les années à venir.

Correction des erreurs

Microsoft a publié la réflexion derrière son ordinateur quantique topologique en 2007 ; la technologie utilise des quasi-particules appelées anyons non abéliens, qui à l’époque n’existaient qu’en théorie. En 2015, Microsoft a publié une description des processeurs abéliens adaptés aux calculs dans les systèmes quantiques.

On espérait que les anyons non-Abelion pourraient être utilisés pour construire un système informatique quantique qui n’a pas besoin de correction d’erreur pour fonctionner. De manière générale, les qubits sont fragiles et sujets aux interférences de la matière et aux rayonnements électromagnétiques qui peuvent ruiner les calculs. L’approche de Microsoft consiste à éviter cela et à éliminer le besoin de correction d’erreurs en créant un qubit avec “une protection intégrée contre le bruit environnemental, ce qui signifie qu’il devrait prendre beaucoup moins de qubits pour effectuer des calculs utiles et corriger les erreurs”, a déclaré le biz.

La percée supposée annoncée lundi est la prochaine itération de l’introduction d’un ordinateur quantique topologique de la théorie dans le monde réel. Les chercheurs de Redmond ont déclaré avoir réussi à créer des modes zéro Majorana aux extrémités d’un nanofil, ce qui crée une couche de protection pour le qubit et permet les opérations de calcul.

“La seule façon de déverrouiller les informations quantiques est de regarder l’état combiné des deux modes zéro de Majorana en même temps. Prendre ces mesures de manière stratégique permet à la fois les opérations quantiques et crée une protection inhérente pour le qubit”, a écrit Jennifer Langston de Microsoft. .

L’équipe de recherche a déjà vu la signature à une extrémité du fil, mais avait besoin de la voir aux deux extrémités pour créer un système viable sur lequel construire ses systèmes quantiques topologiques.

Microsoft a réussi à régler les modes zéro de Majorana sur la phase topologique en utilisant un matériau exotique et en développant un processus qui superpose des matériaux semi-conducteurs et supraconducteurs sur un appareil.

“En présence de champs magnétiques et de tensions spécifiques, les appareils peuvent produire une phase topologique avec une paire de modes zéro de Majorana – caractérisés par des signatures énergétiques révélatrices qui apparaîtront à chaque extrémité d’un nanofil dans les bonnes conditions – et un écart topologique mesurable “, a écrit Langston de Microsoft.

Ce n’est qu’une percée dans un long chemin à parcourir pour Microsoft, dont les physiciens sont encore en train d’établir des concepts autour des anyons, qui sont considérés comme des quasi-particules au-delà des fermions et des bosons standard.

L’utilisation de matériau supraconducteur indique que le système aura besoin d’un refroidissement cryogénique, qui est généralement mesuré en dessous de moins 180 degrés Celsius ou moins 292 degrés Fahrenheit. Microsoft travaille avec des entreprises comme Rambus sur les technologies de refroidissement pour les composants quantiques. ®