Microsoft a dévoilé Majorana 1, le premier processeur quantique au monde reposant sur des qubits topologiques. Cette avancée majeure vise à diminuer considérablement le temps requis pour développer des ordinateurs quantiques véritablement fonctionnels, un processus qui était auparavant estimé à plusieurs décennies.
La clé de cette innovation réside dans l’utilisation de supraconducteurs topologiques, des matériaux novateurs permettant d’atteindre un état de la matière jusqu’alors inexploré. Cela ouvre la voie à des applications concrètes en ingénierie et en science.
L’association de semi-conducteurs, tels que l’arséniure d’indium, et de supraconducteurs, comme l’aluminium, permet de créer des nanofils supraconducteurs topologiques. En étant refroidis à des températures proches du zéro absolu et exposés à des champs magnétiques, ces matériaux engendrent des modes zéro de Majorana (MZM).
Ces particules, étudiées depuis près d’un siècle, possèdent la capacité de stocker des informations quantiques de manière sécurisée. Microsoft a réussi à les générer et à les contrôler, les intégrant comme fondement de ses qubits topologiques. Grâce à ces supraconducteurs, l’entreprise a conçu le processeur Majorana 1.
Cette puce, véritable révolution dans l’architecture des systèmes quantiques, peut accueillir jusqu’à 1 million de qubits, un exploit remarquable étant donné sa taille, qui tient dans la paume d’une main. L’architecture de Majorana 1 a été élaborée pour faciliter le contrôle et minimiser le nombre de qubits physiques nécessaires pour des calculs fiables.
Le noyau topologique, fondé sur le nouvel état de la matière des supraconducteurs topologiques, se compose de 8 qubits topologiques. Ces qubits présentent des dimensions réduites, mesurant seulement 1/100 de millimètre, et se distinguent par leur rapidité et leur stabilité, surpassant ainsi les qubits traditionnels. Leur robustesse est assurée par la protection inhérente à la structure topologique, qui les rend résistants aux erreurs externes.
La manipulation des qubits topologiques s’effectue par le biais d’impulsions électriques, facilitant ainsi le contrôle d’un grand nombre de qubits. Cette avancée technologique favorise une informatique quantique axée sur les mesures, ce qui améliore la fiabilité et l’efficacité des processus de correction d’erreurs.
La légitimité de cette technologie est corroborée par des distinctions scientifiques et institutionnelles significatives. Un article publié dans la revue Nature démontre la capacité de Microsoft à concevoir et à évaluer les propriétés des qubits topologiques. La DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) a sélectionné Microsoft pour la phase finale du programme US2QC, dont l’objectif est de développer le premier ordinateur quantique tolérant aux pannes à l’échelle industrielle.
Un tel ordinateur, doté d’un million de qubits, pourrait engendrer des scénarios extraordinaires. Il pourrait révolutionner des secteurs tels que la chimie, la science des matériaux et l’agriculture. Il permettrait la création de matériaux autoréparables pour les infrastructures, de catalyseurs pour l’élimination des microplastiques et de solutions durables.
De plus, il pourrait optimiser les enzymes pour améliorer la fertilité des sols et soutenir les cultures dans des conditions extrêmes. La puissance de calcul d’un tel ordinateur surpasserait celle de l’ensemble des ordinateurs actuels, ouvrant ainsi la voie à des solutions rapides et efficaces pour des problèmes qui nécessitent actuellement des années de recherche.
Majorana 1 s’inscrit dans un écosystème global, englobant une électronique de contrôle, un logiciel avancé et des systèmes de refroidissement de haute performance. Destiné à être intégré dans les centres de données Azure, ce processeur permet d’accéder à la puissance quantique par le biais du cloud, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives pour les entreprises et les chercheurs.
Source 1 : Microsoft News
Source 2 : Microsoft Azure
Commentaire 0
Soyez le premier à commenter !