Microsoft a dévoilé une avancée majeure dans le domaine de l'informatique quantique avec le processeur Majorana 1. Ce dernier intègre une architecture Topological Core, une première mondiale, permettant de stabiliser et de rendre évolutifs les qubits, les unités de base de l'informatique quantique.
Cette innovation repose sur l'utilisation de topoconducteurs, des matériaux capables de manipuler des particules de Majorana. Ces particules, jusqu'alors théoriques, sont essentielles pour créer des qubits plus stables et moins sensibles aux perturbations extérieures. Cette technologie pourrait permettre de construire des ordinateurs quantiques d'un million de qubits, capables de résoudre des problèmes actuellement insolubles.
Le processeur quantique Majorana 1, une révolution dans le domaine de l'informatique quantique. Crédit: Microsoft
Le développement du Majorana 1 a nécessité la création d'un nouveau matériau composite à base d'arséniure d'indium et d'aluminium. Ce matériau, conçu atome par atome, permet de stabiliser les qubits topologiques, offrant ainsi une voie prometteuse pour l'informatique quantique à grande échelle.
Microsoft a également développé une méthode de contrôle numérique des qubits, simplifiant ainsi leur manipulation. Cette approche contraste avec les méthodes analogiques actuelles, plus complexes et moins évolutives. Le contrôle numérique permet une meilleure gestion des erreurs et une plus grande facilité de mise à l'échelle.
L'entreprise a reçu le soutien de la DARPA, une agence du département de la Défense des États-Unis, pour accélérer le développement de cette technologie. Microsoft fait partie des deux entreprises sélectionnées pour la phase finale du programme US2QC de la DARPA, visant à créer un ordinateur quantique à l'échelle industrielle.
Enfin, Microsoft collabore avec des partenaires comme Quantinuum et Atom Computing pour explorer les applications pratiques de cette technologie. Ces collaborations visent à créer des ordinateurs quantiques fiables, capables de fonctionner en tandem avec des systèmes d'intelligence artificielle.
Le Majorana 1 représente une étape cruciale vers la réalisation d'ordinateurs quantiques capables de résoudre des problèmes complexes en chimie, en science des matériaux et dans d'autres domaines industriels. Cette technologie pourrait chambouler la manière dont nous concevons les matériaux, les médicaments et les catalyseurs, en permettant des calculs précis et rapides qui étaient jusqu'à présent impossibles.
Qu'est-ce qu'un qubit topologique ?
Un qubit topologique est une unité de base de l'informatique quantique qui utilise des propriétés topologiques pour maintenir la cohérence quantique. Contrairement aux qubits traditionnels, les qubits topologiques sont plus stables et moins sensibles aux perturbations extérieures.
Ces qubits exploitent des particules exotiques appelées Majoranas, qui peuvent exister dans des matériaux spécifiques appelés topoconducteurs. Les Majoranas permettent de protéger l'information quantique des erreurs, ce qui est crucial pour la fiabilité des calculs.
La création de qubits topologiques nécessite des matériaux spéciaux, comme l'arséniure d'indium, qui doivent être assemblés avec une précision atomique. Cette complexité est compensée par les avantages en termes de stabilité et de potentiel de mise à l'échelle.
Enfin, les qubits topologiques ouvrent la voie à des ordinateurs quantiques plus puissants et fiables, capables de résoudre des problèmes complexes en sciences et divers domaines industriels.