15/05/2024 La Chine réalise une puce quantique de 504 qubits

Des scientifiques chinois ont franchi une étape majeure dans le domaine de l’informatique quantique en développant une puce quantique de 504 qubits qu’ils ont nommé XIAOHONG. Il devrait s’agir d’un pas significatif dans la réalisation d’ordinateurs quantiques aux capacités de calcul considérables.

Rappelons que contrairement aux ordinateurs traditionnels qui utilisent des bits classiques pouvant avoir comme valeur 0 ou 1, les  ordinateurs quantiques utilisent des bits quantiques ou qubits qui peuvent exister simultanément dans plusieurs états. Cette caractéristique permet aux ordinateurs quantiques d’effectuer des calculs en parallèle, offrant ainsi des vitesses de traitement potentiellement inégalées.

Les puces quantiques chargées de manipuler et de stocker l’information sont conçues pour contenir un certain nombre de qubits qui peuvent être utilisés pour effectuer différentes opérations propres à la physique quantique, telles que l’intrication, la superposition et l’opération logique quantique. Plus le nombre de qubits dans une puce quantique est élevé, plus elle est capable d’effectuer des calculs complexes et de résoudre des problèmes difficiles.

Par ailleurs, maintenir la cohérence quantique des qubits est un élément essentiel pour le fonctionnement fiable des puces quantiques. Il s’agit de la capacité des qubits à conserver leurs états superposés et intriqués pendant une durée suffisamment longue pour l’exécution d’opérations quantiques précises et fiables.

Mais maintenir cette cohérence sur une période de temps suffisamment longue constitue l’un des principaux défis techniques dans la construction de puces quantiques dotées d’un grand nombre de qubits. Cela est dû à divers facteurs environnementaux et internes qui peuvent perturber la cohérence quantique des qubits, conduisant à un phénomène appelé décohérence.

Les facteurs environnementaux comprennent les variations de température, les vibrations mécaniques, les champs électromagnétiques externes et d’autres interférences extérieures qui peuvent perturber les états quantiques fragiles des qubits. Les facteurs internes comprennent les imperfections dans les matériaux des puces quantiques, les fluctuations de courant et d’autres sources de bruit interne.

Afin de réduire les risques de décohérence, on utilise diverses techniques d’ingénierie pour isoler les qubits de leur environnement, réduire les sources de bruit et améliorer la stabilité des opérations quantiques. Cela comprend l’utilisation de matériaux supraconducteurs pour réduire la dissipation d’énergie et maintenir des températures extrêmement basses, ainsi que l’élaboration de protocoles de correction d’erreurs quantiques pour détecter et corriger les erreurs résultant de la décohérence.

Récemment, des chercheurs chinois ont usé de ces approches pour développer la puce nommée Xiaohong qui est désormais considérée comme la plus grande puce quantique construite par la Chine à ce jour. Avec ses 504 qubits, elle vise à optimiser les performances des plateformes informatiques quantiques basées sur le Cloud, offrant ainsi aux chercheurs du monde entier la possibilité de mener des recherches sur des problèmes complexes et d’accélérer l’application de l’informatique quantique dans divers domaines.

Autrement dit, l’objectif de Xiaohong n’est pas de rivaliser directement avec les technologies avancées des États-Unis, mais plutôt de stimuler le développement de l’informatique quantique à l’échelle mondiale.

Les scientifiques derrière la conception de Xiaohong ont notamment exprimé leur espoir que cette puce contribuera au développement de systèmes de mesure et de contrôle informatique quantique à grande échelle (QCMCS). Ces systèmes joueront un rôle crucial dans la connexion entre les ordinateurs traditionnels et quantiques, permettant ainsi une intégration plus fluide des capacités quantiques dans les environnements informatiques classiques

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NB On sait qu’il avait été dit précédemment aux Etats-Unis que le pays qui maitrisera le premier les ordinateurs quantique maitrisera le monde