Recherchez sur tout Techno-Science.net
       
Techno-Science.net : Suivez l'actualité des sciences et des technologies, découvrez, commentez
Catégories
Techniques
Sciences
Encore plus...
Techno-Science.net
Bons plans et avis Gearbest: Xiaomi Mi Mix2, OnePlus 5T
Code promo Gearbest: réduction, coupon, livraison...
Photo Mystérieuse

Que représente
cette image ?
Posté par Adrien le Mercredi 28/09/2011 à 00:00
Une nouvelle pièce maîtresse pour l'ordinateur quantique
Pierre Masse - Université de Sherbrooke

Le professeur Michel Pioro-Ladrière devant son futur laboratoire expérimental d'informatique quantique.
Photo: Matthew Ross, QuantumWorks
Une équipe de recherche internationale a mis au point un dispositif semi-conducteur (Un semi-conducteur est un matériau qui a les caractéristiques électriques d'un isolant, mais pour lequel la probabilité qu'un électron puisse contribuer à un courant électrique,...) qui pourrait être à la base de la fabrication d'un ordinateur quantique (Un ordinateur quantique (ou rarement calculateur quantique) repose sur des propriétés quantiques de la matière : superposition et intrication d'états...). Il s'agit d'une double boîte quantique emprisonnant deux électrons, dont l'orientation (Au sens littéral, l'orientation désigne ou matérialise la direction de l'Orient (lever du soleil à l'équinoxe) et des points cardinaux (nord de la boussole) ;) des spins — une propriété magnétique fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.) — est sélectivement contrôlée par un microaimant.

Le professeur Michel Pioro-Ladrière du Département de physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne la connaissance de la nature ;...) de l'Université de Sherbrooke, aidé de ses collègues au Japon et en Autriche, est à l'origine de la fabrication du dispositif qui permet d'opérer des calculs quantiques. Son fonctionnement est décrit dans la version en ligne du journal Physical Review Letters du 26 septembre 2011.

« Nous avons réussi à préparer les électrons pour le calcul, à agir sélectivement sur l'orientation de leurs spins, à les coupler pour opérer l'algorithme choisi et finalement à lire le résultat, résume le professeur Pioro-Ladrière. C'est la première fois que le tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) est combiné dans une seule expérience », précise le physicien (Un physicien est un scientifique qui étudie le champ de la physique, c'est-à-dire la science analysant les constituants fondamentaux de l'univers et les forces qui les relient. Le mot physicien...).

Depuis la découverte, il y a dix ans, des premières boîtes quantiques confinant des spins électroniques, les spécialistes considèrent cette technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) comme une des plus prometteuses pour l'avenir de l'informatique quantique (L'informatique quantique est le sous-domaine de l'informatique qui traite des ordinateurs quantiques utilisant des phénomènes de la...). En effet, l'information à traiter (0 ou 1) peut s'encoder par l'orientation de spins diamétralement opposés qui se manipulent relativement bien. Mais il manquait jusqu'à maintenant une expérience complète pour prouver sa faisabilité. « Nous avons apporté la preuve de principe que le dispositif fonctionne et qu'il permet de faire les calculs essentiels aux algorithmes quantiques », affirme le chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines de recherche sont diversifiés et...).

Une stabilité à optimiser

L'équipe a fabriqué cette boîte quantique dans un matériau semi-conducteur couramment utilisé pour les téléphones cellulaires, ce qui faciliterait le passage vers une production industrielle éprouvée. Actuellement, sa stabilité, soit le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) disponible avant de perdre l'information quantique, est encore trop faible pour un ordinateur (Un ordinateur est une machine dotée d'une unité de traitement lui permettant d'exécuter des programmes enregistrés. C'est un ensemble de circuits électroniques permettant de...) quantique fonctionnel. Mais le physicien croit qu'en raison de son échelle de fonctionnement microscopique (un spin (Le spin est une propriété quantique intrinsèque associée à chaque particule, qui est caractéristique de la nature de la particule, au même titre que sa masse et...) par électron), les améliorations potentielles sont prometteuses.


Une partie de l'équipe de recherche du professeur Pioro-Ladrière devant la Faculté des sciences de l'Université de Sherbrooke.
Photo: Matthew Ross, QuantumWorks
« Notre équipe cherche déjà à optimiser le design (Le design (la stylique en français) est un domaine visant à la création d'objets, d'environnements ou d'œuvres graphiques, à la...) des microaimants et à diminuer l'intensité des champs magnétiques des noyaux autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter,...) des électrons qui perturbent la cohérence quantique nécessaire », explique le spécialiste.

Il existe déjà un autre dispositif plus stable: le circuit électrodynamique quantique fabriqué avec des matériaux supraconducteurs, aussi appelé bus quantique. Par contre, son échelle de fonctionnement macroscopique n'offre peut-être pas le même potentiel de développement qu'un système à l'échelle microscopique, croit le professeur Pioro-Ladrière.

« L'avenir de l'ordinateur quantique est peut-être une combinaison (Une combinaison peut être :) de boîtes quantiques et de bus quantiques comme ceux développés par mon collègue Alexandre Blais, professeur au même Département, anticipe le professeur Pioro-Ladrière. Ainsi, nous aurions le meilleur des deux mondes. »

Dans quelques mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.), le professeur Pioro-Ladrière aura un atout supplémentaire pour poursuivre son travail. Il ouvrira un nouveau laboratoire à la Faculté des sciences. « Ce sera le premier laboratoire expérimental d'informatique (L´informatique - contraction d´information et automatique - est le domaine d'activité scientifique, technique et industriel en rapport avec le traitement automatique de l'information...) quantique au Québec », précise-t-il. De plus, avec l'aide du Centre de recherche en nanofabrication et nanocaractérisation de l'Université de Sherbrooke (CNR2), son équipe pourra directement fabriquer et manipuler des circuits quantiques à Sherbrooke. Ses recherches, et celles de ses collègues de l'Équipe de recherche en physique de l'information quantique (ÉPIQ), permettent de prédire des développements prometteurs pour l'informatique quantique à Sherbrooke.

Pour conclure, le chercheur rappelle que le Canada s'est taillé une place de choix ordre dans le domaine. Pour preuve, l'inventeur de la toute première boite quantique, maintenant utilisée par la plupart des groupes de recherche dans le monde (Le mot monde peut désigner :), était son directeur de recherche de maitrise à Sherbrooke : Andrew Stanislaw Sachrajda du Conseil national de recherches du Canada également professeur associé au Département de physique de l'Université de Sherbrooke.

Commentez et débattez de cette actualité sur notre forum Techno-Science.net. Vous pouvez également partager cette actualité sur Facebook, Twitter et les autres réseaux sociaux.
Icone partage sur Facebook Icone partage sur Twitter Partager sur Messenger Icone partage sur Delicious Icone partage sur Myspace Flux RSS
Source: Pierre Masse - Université de Sherbrooke