Harvard dévoile le premier processeur quantique logique au monde

par Manuel Costa
0 commentaire
Quantum Computing Advancement

L’Université Harvard a réalisé une avancée révolutionnaire dans le domaine de l’informatique quantique. Des chercheurs de Harvard ont développé avec succès un processeur quantique logique programmable capable d'héberger 48 qubits logiques et d'exécuter de nombreuses opérations de portes logiques. Cette avancée significative dans l’informatique quantique marque un tournant potentiel dans le domaine et représente le premier exemple d’exécution d’algorithmes à grande échelle sur un système informatique quantique à correction d’erreurs.

Le cœur de la percée de Harvard en matière d'informatique quantique tourne autour de son nouveau processeur quantique logique, doté de 48 qubits logiques. Cette réalisation, sous la direction de Mikhaïl Lukine, représente un grand pas en avant vers la réalisation d’ordinateurs quantiques pratiques et tolérants aux pannes.

Dans le domaine de l’informatique quantique, un bit quantique, ou « qubit », sert d’unité d’information fondamentale, semblable aux bits binaires classiques. Bien que la faisabilité de l’informatique quantique soit établie en principe depuis plus de deux décennies, l’application pratique de la mécanique quantique à des fins informatiques reste une entreprise complexe. En effet, les qubits physiques, qu’ils soient basés sur des atomes, des ions ou des photons, sont intrinsèquement instables et susceptibles de sortir de leur état quantique.

La véritable monnaie d’échange dans le domaine de l’informatique quantique efficace réside dans ce que l’on appelle les « qubits logiques ». Il s’agit de paquets de qubits physiques redondants et corrigés des erreurs, qui peuvent stocker des informations destinées à être utilisées dans des algorithmes quantiques. La création de qubits logiques contrôlables, semblables aux bits classiques, a posé un défi de taille dans ce domaine. Il est largement reconnu que les technologies quantiques ne peuvent pleinement prospérer tant que les ordinateurs quantiques ne peuvent pas fonctionner de manière fiable sur des qubits logiques. À ce jour, les systèmes informatiques les plus avancés n’ont démontré l’utilisation que d’un ou deux qubits logiques et d’une seule opération de porte quantique.

L’équipe de Harvard, dirigée par l’expert quantique Mikhail Lukin, a franchi une étape cruciale dans la recherche d’une informatique quantique stable et évolutive. Pour la première fois, ils ont conçu un processeur quantique logique programmable capable de coder jusqu'à 48 qubits logiques et d'exécuter des centaines d'opérations de portes logiques. Leur réalisation représente le premier exemple d’exécution d’algorithme à grande échelle sur un ordinateur quantique à correction d’erreurs, annonçant l’avènement des premiers calculs quantiques tolérants aux pannes.

Cette percée est détaillée dans une publication dans la revue Nature et a été réalisée grâce à la collaboration avec des chercheurs du MIT et QuEra Computing, une société basée à Boston fondée sur les innovations technologiques de Harvard. L'Office of Technology Development de Harvard a récemment conclu un accord de licence avec QuEra pour un portefeuille de brevets dérivé des travaux du groupe Lukin.

Mikhail Lukin considère cette réalisation comme un moment potentiellement transformateur, semblable aux débuts de l’intelligence artificielle. Il note que même si des défis subsistent, ces progrès devraient considérablement accélérer les progrès vers le développement d’ordinateurs quantiques pratiques et à grande échelle.

Cette étape importante s'appuie sur des années de recherche sur une architecture informatique quantique connue sous le nom de réseau d'atomes neutres, initialement mise au point dans le laboratoire de Lukin et actuellement en cours de commercialisation par QuEra. Les composants centraux de ce système impliquent des atomes de rubidium ultra-froids et en suspension, servant de qubits physiques du système. Ces atomes peuvent se déplacer et former des paires intriquées au cours du calcul, des paires d'atomes intriquées servant de portes, les unités de puissance de calcul. L’équipe a déjà démontré de faibles taux d’erreur dans ses opérations d’intrication, confirmant ainsi la fiabilité de son système de réseau d’atomes neutres.

Les implications de cette réalisation sont profondes, car elle accélère non seulement le développement du traitement de l’information quantique utilisant des atomes neutres, mais ouvre également la porte à l’exploration de dispositifs à qubits logiques à grande échelle, qui pourraient apporter des avantages transformateurs à la fois à la science et à la société.

Grâce à leur processeur quantique logique, les chercheurs peuvent désormais contrôler de manière efficace et évolutive un ensemble complet de qubits logiques en parallèle à l'aide de lasers, une approche plus efficace que le contrôle de qubits physiques individuels. Les efforts futurs de l'équipe incluent la démonstration d'une gamme plus large d'opérations sur leurs 48 qubits logiques et la configuration de leur système pour un fonctionnement continu, allant au-delà du cycle manuel actuel.

Cette étape importante dans l'informatique quantique représente une fusion remarquable d'ingénierie et de conception, promettant d'ouvrir la voie à de nouveaux progrès dans le traitement de l'information quantique et à la réalisation d'ordinateurs quantiques dotés de qubits corrigés des erreurs, qui sont essentiels au développement de systèmes quantiques plus grands et plus pratiques. dispositifs.

Foire aux questions (FAQ) sur les progrès de l'informatique quantique

Quelle est l’importance de la percée de Harvard en matière d’informatique quantique ?

La percée de Harvard en matière d'informatique quantique est très importante car elle implique le développement d'un processeur quantique logique programmable capable de gérer 48 qubits logiques et d'exécuter de nombreuses opérations de portes logiques. Cela marque un tournant potentiel dans le domaine, car il s’agit de la première démonstration d’exécution d’algorithmes à grande échelle sur un ordinateur quantique à correction d’erreurs.

Que sont les qubits logiques et pourquoi sont-ils importants en informatique quantique ?

Les qubits logiques sont des ensembles de qubits physiques redondants et corrigés des erreurs qui peuvent stocker des informations destinées à être utilisées dans des algorithmes quantiques. Ils sont cruciaux en informatique quantique car ils assurent la stabilité et la correction des erreurs, rendant les ordinateurs quantiques plus fiables et plus pratiques pour les applications du monde réel.

Qui a dirigé la recherche à Harvard et quel est son parcours ?

La recherche à Harvard a été dirigée par Mikhail Lukin, professeur de physique à l’Université Joshua et Beth Friedman et codirecteur de la Harvard Quantum Initiative. Il est un expert quantique renommé possédant une vaste expérience dans le domaine.

Comment fonctionne le processeur quantique de Harvard et quel est son composant clé ?

Le processeur quantique de Harvard est basé sur un réseau d'atomes neutres, qui utilise des atomes de rubidium en suspension ultra-froids comme qubits physiques. Ces atomes peuvent se déplacer et former des paires intriquées au cours du calcul, servant de portes ou d'unités de puissance de calcul. L’élément clé est l’intrication fiable de ces atomes, qui permet des opérations quantiques avec correction des erreurs.

Quelles sont les implications potentielles de cette percée de l’informatique quantique ?

Les implications sont profondes, car cela accélère le développement du traitement de l’information quantique et ouvre la porte à des dispositifs à qubits logiques à grande échelle. Ces progrès pourraient apporter des avantages transformateurs à la science et à la société, ouvrant la voie à des ordinateurs quantiques plus pratiques et plus puissants.

Cette recherche est-elle déjà commercialisée ?

Oui, la technologie des réseaux d’atomes neutres développée à Harvard est commercialisée par QuEra Computing, une société basée à Boston. L'Office of Technology Development de Harvard a conclu un accord de licence avec QuEra pour un portefeuille de brevets basé sur ces innovations.

Quelle est la suite de cette recherche ?

L'équipe de Harvard prévoit de démontrer une gamme plus large d'opérations sur ses 48 qubits logiques et de travailler à la configuration de son système pour un fonctionnement continu, allant au-delà du cycle manuel. Ils visent à faire progresser encore les capacités de leur processeur quantique.

En savoir plus sur les progrès de l’informatique quantique

Tu pourrais aussi aimer

Laissez un commentaire

* En utilisant ce formulaire, vous acceptez le stockage et le traitement de vos données par ce site Web.

SciTechPost est une ressource Web dédiée à fournir des informations à jour sur le monde en évolution rapide de la science et de la technologie. Notre mission est de rendre la science et la technologie accessibles à tous via notre plateforme, en réunissant des experts, des innovateurs et des universitaires pour partager leurs connaissances et leur expérience.

S'abonner

Abonnez-vous à ma newsletter pour de nouveaux articles de blog, des conseils et de nouvelles photos. Restons informés !

© 2023 SciTechPost

fr_FRFrançais