Une nouvelle ère commence : Microsoft présente la puce quantique Majorana 1 !

UNE PREMIÈRE ÉTAPE FRANCHIE

Microsoft a précisé que ce nouveau processeur a été conçu pour atteindre, à terme, une capacité d'un million de qubits.

Contrairement aux ordinateurs traditionnels, les ordinateurs quantiques traitent les données non pas sous forme de 0 et de 1, mais en utilisant des unités appelées « qubits » (bits quantiques) basées sur la superposition. Cependant, les qubits sont extrêmement sensibles aux facteurs externes et sujets aux erreurs, ce qui rend la construction d'un ordinateur quantique stable et fiable complexe. Pour relever ce défi, Microsoft a choisi d'utiliser dans ses processeurs quantiques, au lieu d'électrons, des particules de Majorana, théorisées en 1937 par le physicien Ettore Majorana.

UN MATÉRIAU UNIQUE INÉDIT DANS LE MONDE DE LA PHYSIQUE

Les ordinateurs quantiques ont le potentiel de révolutionner des domaines tels que la découverte chimique, le développement de médicaments et l'agriculture durable. Toutefois, l'un des obstacles majeurs aux calculs quantiques à grande échelle réside dans la production de qubits tolérants aux pannes et dans leur contrôle précis.

Pour résoudre ce problème, Microsoft utilise un nouveau matériau qu'il a développé : les supraconducteurs topologiques.

Le processeur développé par Microsoft est fabriqué à partir de supraconducteurs topologiques, une forme de matériau jamais vue auparavant dans le monde de la physique. Ce matériau est créé par l'assemblage, au niveau atomique, de couches d'arséniure d'indium (semi-conducteur) et d'aluminium (supraconducteur).

Ces supraconducteurs topologiques, lorsqu'ils sont réglés à des températures très basses et soumis à des champs magnétiques, forment des nanofils dotés de modes zéro de Majorana (MZM) à leurs extrémités. Ces modes, se comportant comme des qubits, permettent de stocker l'information quantique de manière sécurisée.

DES MESURES DE PRÉCISION

Une autre avancée importante est la technologie du « point quantique » développée par Microsoft. Cette technologie est utilisée pour lire correctement l'information quantique et corriger les erreurs.

Le point quantique, en se connectant aux extrémités des nanofils de Majorana, permet de mesurer l'état de plusieurs qubits simultanément. Cela rend les processus de transmission de données et de correction d'erreurs plus efficaces.

LA TOUCHE DE L'INGÉNIERIE DANS LA SCIENCE QUANTIQUE

Le processeur de Microsoft ne reste pas un simple concept théorique ; il représente également une grande réussite sur le plan de l'ingénierie.

Le fait que les supraconducteurs topologiques soient des particules exotiques qui n'existent pas naturellement dans la nature exige que les ingénieurs travaillent dans des conditions extrêmement précises pour créer cette technologie.

Maintenir des températures proches du zéro absolu, opérer sous des champs magnétiques précis et assurer une interface supraconducteur-semi-conducteur adéquate sont des éléments critiques pour la conception d'un processeur performant.

Ce nouveau processeur devrait atteindre une capacité d'un million de qubits dans les années à venir, ce qui permettra aux ordinateurs quantiques d'être utilisés dans des domaines beaucoup plus vastes.

Selon Microsoft, grâce au processeur Majorana 1, il sera possible d'économiser des milliards de dollars en coûts de laboratoire et de réaliser des avancées majeures, notamment dans la découverte de médicaments et l'agriculture durable.

UN TOURNANT DÉCISIF

Cette technologie révolutionnaire est également soutenue par la DARPA (Agence pour les projets de recherche avancée de défense). Le programme américain US2QC vise spécifiquement à résoudre des problèmes que les ordinateurs traditionnels ne peuvent traiter, et les travaux de Microsoft dans ce domaine sont suivis avec un grand intérêt.

Le processeur Majorana 1 pose les bases des futurs ordinateurs quantiques à grande échelle et est considéré comme un tournant décisif dans le domaine de l'informatique quantique.