Un trou de solution : créer des ordinateurs quantiques plus rapides, plus puissants et plus économes en énergie

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Abstract Quantum Physics Qubits

Qubits de physique quantique abstraite

Les scientifiques de l’UNSW sont plus avancés dans leur objectif de créer des ordinateurs plus rapides, plus puissants et plus économes en énergie. Un nouveau document collaboratif entre FLEET (Australian Research Council Centre of Excellence in Future Low-Energy Electronic Technologies), CQC2T (le Centre d’excellence de l’ARC pour le calcul quantique et la technologie de communication) et l’Université de la Colombie-Britannique (Vancouver, Canada), indique que le compromis entre la vitesse opérationnelle et la cohérence de l’information pourrait être optimisé à travers des trous, augmentant ainsi les qubits dans un mini-ordinateur quantique.

Une façon de créer un bit quantique consiste à utiliser le « spin » d’un électron, qui peut pointer vers le haut ou vers le bas. Pour rendre les ordinateurs quantiques aussi rapides et puissants que possible, les scientifiques de FLEET les font fonctionner en utilisant uniquement des champs électriques ; appliqué à l’aide d’électrodes ordinaires.

«Nos études théoriques montrent qu’une solution est obtenue en utilisant des trous, qui peuvent être considérés comme l’absence d’électrons, se comportant comme des électrons chargés positivement», explique Dimi Culcer, professeur agrégé à l’École de physique de l’UNSW. De cette façon, un bit quantique peut être rendu robuste contre les fluctuations de charge provenant du fond solide.

De plus, le « sweet spot » auquel le qubit est le moins sensible à un tel bruit est également le point auquel il peut être utilisé le plus rapidement. “Notre étude prédit qu’un tel point existe dans chaque bit quantique constitué de trous et fournit un ensemble de directives aux expérimentateurs pour atteindre ces points dans leurs laboratoires”, explique Dimi.

Référence : « Points de fonctionnement optimaux pour des qubits de spin-orbite de trou Ge ultrarapides et hautement cohérents » par Zhanning Wang, Elizabeth Marcellina, Alex. R. Hamilton, James H. Cullen, Sven Rogge, Joe Salfi et Dimitrie Culcer, 1er avril 2021, Informations quantiques npj.
DOI : 10.1038/s41534-021-00386-2

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