Les ordinateurs quantiques développés à ce jour ont été les dispositifs qui alimentent des laboratoires entiers. Aujourd'hui, des physiciens de l'Université d'Innsbruck ont construit un prototype d'ordinateur quantique à piège à ions qui peut être utilisé dans les centres de données.
Il s'intègre dans deux racks de serveur de 19 pouces, similaires à ceux utilisés dans les centres de données du monde entier. L'appareil autonome compact montre à quel point cette technologie deviendra bientôt plus abordable.
Au cours des trois dernières décennies, les bases de la construction d'ordinateurs quantiques ont été posées à l'Université d'Innsbruck, en Autriche. Dans le cadre du projet EU Flagship Quantum Technologies, des chercheurs du département de physique expérimentale d'Innsbruck ont créé un modèle de démonstration d'un ordinateur quantique compact avec un piège à ions.
«Nos expériences d'informatique quantique occupent généralement des laboratoires allant de 30 à 50 mètres carrés», explique Thomas Monz de l'Université d'Innsbruck.
« Notre objectif était de placer les technologies développées ici à Innsbruck dans le plus petit espace possible, tout en respectant les normes couramment utilisées dans l'industrie. Le nouveau dispositif est destiné à montrer que les ordinateurs quantiques seront bientôt prêts à être utilisés dans les centres de données.
« Nous avons pu montrer que la compacité ne doit pas se faire au détriment de la fonctionnalité », ajoute Christian Marchignak de l'équipe d'Innsbruck.
Les blocs de construction individuels du premier ordinateur quantique compact au monde ont dû être considérablement réduits en taille. Par exemple, la partie centrale d'un ordinateur quantique, un piège à ions installé dans une chambre à vide, n'occupe qu'une fraction de l'espace précédemment requis.
Il a été fourni aux chercheurs par Alpine Quantum Technologies (AQT), une filiale de l'Université d'Innsbruck et de l'Académie autrichienne des sciences, qui vise à créer un ordinateur quantique commercial. D'autres composants ont été fournis par l'Institut d'optique appliquée et d'ingénierie de précision. Fraunhofer à Iéna et TOPTICA Photonics de Munich, Allemagne.
Jusqu'à 50 bits quantiques :
L'ordinateur quantique compact peut fonctionner de manière autonome et sera bientôt programmé en ligne. Un défi particulier était d'assurer la stabilité de l'ordinateur quantique.
Les ordinateurs quantiques sont très sensibles et, en laboratoire, ils sont protégés des influences extérieures par des mesures soigneusement conçues. Étonnamment, l'équipe d'Innsbruck a réussi à appliquer cette norme de qualité à l'appareil compact, garantissant ainsi un fonctionnement sûr et sans problème.
Outre la stabilité, un facteur décisif pour l'utilisation industrielle d'un ordinateur quantique est le nombre de bits quantiques disponibles. Ainsi, dans sa récente campagne de financement, le gouvernement allemand s'est fixé pour objectif de créer d'abord des ordinateurs quantiques de démonstration dotés de 24 qubits entièrement fonctionnels.
Les physiciens d'Innsbruck ont déjà atteint cet objectif. Ils ont pu contrôler individuellement et enchevêtrer avec succès jusqu'à 24 ions avec le nouvel appareil.
« D'ici l'année prochaine, nous voulons être en mesure de fournir un appareil avec 50 bits quantiques contrôlables individuellement », explique Thomas Monz, déjà tourné vers l'avenir.
2021-06-19 12:07:46
Auteur: Vitalii Babkin