Chacun sait que les ordinateurs quantiques, malgré leurs performances exceptionnelles, ne peuvent encore être utilisés en pratique car ils font trop d’erreurs. Cela tient au fait que leurs composants, les qubits, s’échauffent trop et adoptent des états erronés avant mémé le début d’un calcul. Il faudrait pour éviter cela les refroidir suffisamment lors de toute opération.
Simone Gasparinetti et son équipe de la Chalmers University of Technology en Suède ont chargé de ce travail un « réfrigérateur quantique » autonome.. Ils ont construit pour cela un ensemble de deux qubits et d’un « qutrit » en utilisant de petits circuits supraconducteurs. Un qutrit peut mémoriser plus d’information qu’un qubit.
Voir https://fr.wikipedia.org/wiki/Qutrit
Dans leur système, le qutrit et l’un des qubits peuvent constituer un minuscule réfrigérateur capable de réfrigérer automatiquement le deuxième qubit, lequel reste disponible pour des calculs quantiques. Ainsi le taux d’erreur du nouveau dispositif tombait à 99,97 % alors qu’il était de 99,8 % habituellement.
Selon Nicole Yunger Halpern du National Institute of Standards and Technology du Maryland, qui avait participé au projet, il s’agit d’un bon exemple de la façon dont des systèmes relevant de la thermodynamique classique pourraient être utilisables dans le monde quantique sans exiger des refontes complètes.
Les machines thermodynamiques avaient complètement transformé leur époque. On ne peut en dire autant aujourd’hui des machines quantiques. Il est donc urgent aujourd’hui de réaliser des machines relevant de la physique quantique qui soient utilisables pratiquement. A cette fin le réfrigérateur quantique autonome proposé par l’équipe de la Chalmers University of Technology paraît intéressant.
Ceux-ci disent qu’ils réfléchissent déjà à la mise au point d’une quantum clock autonome ou d’un calculateur quantique dont certaines fonctions seraient déclenchées par des différences de température
Référence
Nature Physics DOI: 10.1038/s41567-024-02708-5
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