Oxford Ionics (https://www.oxionics.com/) est une entreprise d’innovation scientifique créée par des ingénieurs issus de l’université britannique d’Oxford. Celle-ci est connue dans le monde entier au même titre que sa concurrente l’université de Cambridge pour représenter l’excellence du savoir britannique.
Or Oxford Ionics vient de faire la démonstration de la puce quantique la plus performante au monde, éliminant le besoin de lasers pour contrôler les qubits du piège à ions et permettant des ordinateurs quantiques évolutifs plus simples.
Le système de contrôle électronique des qubits mis au point par Oxford Ionics peut être produit à grande échelle dans une usine de fabrication de semi-conducteurs standard. , et l’entreprise prévoit de construire un processeur quantique à piège à ions évolutif de 256 qubits, qui devrait être fabriqué par Infineon à Villach, en Autriche.
Rappelons que jusqu’à présent, les processeurs quantiques à ions piégés ont été difficiles à mettre à l’échelle car ils sont généralement contrôlés par des lasers. La puce quantique à ions piégés contrôlée électroniquement utilise des traces de transport de courant partagées et des électrodes d’accord locales dans une puce microfabriquée pour réaliser des portes quantiques avec peu de bruit et de diaphonie, quelle que soit la taille de l’appareil.
Oxford Ionics a démontré expérimentalement l’existence de portes à un ou deux qubits sélectives par site à faible bruit dans un piège à ions à sept zones pouvant contrôler jusqu’à 10 qubits. Les portes électroniques à qubit unique ont une fidélité de 99,99916 % et démontrent des performances constantes avec une faible diaphonie à travers le dispositif. Les états maximalement intriqués à deux qubits présentent une fidélité de 99,97 % et des performances stables à long terme pour un fonctionnement continu du système.
Ces résultats valident la voie vers la réalisation d’ordinateurs quantiques à grande échelle qui intègrent tout ce qui est nécessaire pour les contrôler dans une puce de silicium pouvant être produite en masse en utilisant des installations et des processus de fabrication de semi-conducteurs standard.
Les puces quantiques offrent des performances deux fois supérieures, sans nécessiter de correction d’erreur, en utilisant 10 fois moins de qubits.
Le piégeage d’atomes
OxfordIonics a fait appel pour son ordinateur quantique à la technologie dite des « trapped ions « que l’on traduit par « piégeage d’atomes » .
Depuis une quinzaine d’années, les physiciens ont développé des techniques de manipulations d’atomes par laser qui permettent de refroidir, de piéger et d’observer un seul atome à la fois. Le piégeage d’atomes individuels se fait à l’aide d’une pince optique, terme qui désigne un laser focalisé sur une tache d’un micromètre de taille, au foyer duquel se trouve piégé l’atome. Grâce à des méthodes holographiques il est aussi possible de produire des matrices de pinces optiques dont la géométrie est pratiquement arbitraire. On obtient ainsi des plans d’atomes séparés de quelques micromètres, arrangés selon des géométries variées. Au-delà de leur aspect esthétique, ces méthodes trouvent leurs applications dans le domaine en pleine expansion des technologies quantiques.
Pour détails voir https://www.quera.com/glossary/trapped-ions#
voir aussi https://www.refletsdelaphysique.fr/articles/refdp/pdf/2016/01/refdp201647-48p36.pdf
L’approche de Oxford Ionics est spéciale en ce sens qu’elle conjugue les performances exceptionnelle du piégeage d’atomes avec la souplesse de la fabrication industrielle des semiconducteurs modernes. Les techniques de la correction d’erreurs quantiques n’ont pas besoin d’être utilisées en ce cas. Et le chip quantique peut aussi être fabriqué avec les techniques existantes de l’industrie des semiconducteurs.
La compagnie espère dans ces conditions pouvoir réaliser un calculateur quantique utilisable dans les trois prochaines années .
Si ces prévisions étaient confirmées, il s’agira d’une véritable révolution, prenant de court les géants du domaine, les américains IBM et Google, ainsi que le chinois Zuchongzhi 2 .
Concernant la France on lira
Dans un article précédent, nous signalions que la start up française Pascal avait annoncé avoir réalisé un ordinateur quantique de 1000 qubits (https://europesolidaire.eu/page/2/)»
Europe Solidaire 