Avancée Majeure en l’Informatique Quantique : Fujitsu et QuTech Réalisent un Progrès Historique
Fujitsu Limited et l’institut de recherche QuTech, affilié à l’Université Technologique de Delft aux Pays-Bas, ont annoncé une avancée significative dans le domaine de l’informatique quantique. Pour la première fois, ces deux entités ont démontré un ensemble complet de portes quantiques universelles pour des qubits de spin dans des diamants, avec un taux d’erreur inférieur à 0,1 %. Cet exploit dépasse le seuil nécessaire pour la correction d’erreurs quantiques, constituant une étape clé vers la création d’ordinateurs quantiques tolérants aux pannes et dotés d’applications pratiques.
Cette avancée, publiée le 21 mars 2025 dans la revue Physical Review Applied, a été réalisée grâce à l’utilisation de diamants de haute pureté avec une concentration réduite de l’isotope carbone-13. Cette diminution permet de minimiser les interférences environnementales, offrant aux chercheurs la possibilité de concevoir un système stable de deux qubits, composé d’un spin électronique et d’un spin nucléaire de azote dans un centre vacant d’azote, un type de défaut atomique utilisable en informatique quantique.
À l’aide de techniques avancées de mesure de performance et de réduction du bruit ambiant, l’équipe a atteint une fidélité supérieure à 99,9 % tant pour les opérations liées aux portes quantiques individuelles que pour celles à deux qubits au sein de l’ensemble universel. Ce niveau de précision est crucial pour que les opérations quantiques puissent corriger les erreurs de manière autonome et fiable, rendant ainsi chaque jour un peu plus probable l’existence d’ordinateurs quantiques entièrement fonctionnels.
Vers une Évolutivité en Informatique Quantique
Fujitsu et QuTech ne comptent pas s’arrêter à ce jalon. La prochaine étape consiste à étendre le système en augmentant le nombre de qubits gérables et en développant des technologies optiques avancées pour l’interconnexion entre différents qubits électroniques. De plus, les deux entités travaillent à la création de puces quantiques optiques et de circuits de contrôle opérationnels à des températures ultra-basses, en utilisant la technologie cryo-CMOS (semi-conducteurs intégrés conçus pour fonctionner à des températures cryogéniques).
Cet avancement place Fujitsu et QuTech à l’avant-garde de la recherche quantique, en particulier dans l’utilisation des qubits de spin en diamant, une technologie prometteuse en raison de sa stabilité et de sa résistance au bruit. Cette collaboration renforce également l’engagement en faveur du développement d’une infrastructure évolutive, permettant ainsi d’augmenter la capacité de traitement quantique dans un avenir proche.
Vers une Informatique Quantique Pratique
Jusqu’à présent, l’informatique quantique a été dominée par des technologies expérimentales, souvent limitées en termes de précision et d’évolutivité. L’obtention de portes quantiques avec un taux d’erreur inférieur à 0,1 % marque un tournant, car elle ouvre la voie à l’implémentation d’algorithmes quantiques complexes sans que les erreurs cumulées n’anéantissent les résultats.
Fujitsu et QuTech continueront à travailler en étroite collaboration pour accélérer l’intégration de ces technologies, avec l’objectif d’atteindre une informatique quantique pratique, robuste et tolérante aux pannes. Cette ligne de recherche pourrait inaugurer des avancées majeures dans des domaines tels que la cryptographie, la simulation de matériaux et l’optimisation de processus industriels à grande échelle.
Avec cette réalisation, l’informatique quantique basée sur le diamant fait un pas décisif vers son application réelle, prouvant que l’avenir de la technologie quantique réside dans l’innovation collaborative et la recherche incessante de précision et de stabilité.
