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Puce quantique à ions piégés sans laser

Puce quantique à ions piégés sans laser

Technologies |
Par A Delapalisse, Nick Flaherty



Oxford Ionics a fait la démonstration de la puce quantique la plus performante au monde, éliminant le besoin de lasers pour contrôler les qubits du piège à ions et permettant des ordinateurs quantiques évolutifs plus simples.

Le système de contrôle électronique des qubits mis au point par Oxford Ionics peut être produit à grande échelle dans une usine de fabrication de semi-conducteurs standard, et l’entreprise prévoit de construire un processeur quantique à piège à ions évolutif de 256 qubits, qui devrait être fabriqué par Infineon à Villach, en Autriche.

Jusqu’à présent, les processeurs quantiques à ions piégés ont été difficiles à mettre à l’échelle car ils sont généralement contrôlés par des lasers. La puce quantique à ions piégés contrôlée électroniquement utilise des traces de transport de courant partagées et des électrodes d’accord locales dans une puce microfabriquée pour réaliser des portes quantiques avec peu de bruit et de diaphonie, quelle que soit la taille de l’appareil.

Oxford Ionics a démontré expérimentalement l’existence de portes à un ou deux qubits sélectives par site à faible bruit dans un piège à ions à sept zones pouvant contrôler jusqu’à 10 qubits. Les portes électroniques à qubit unique ont une fidélité de 99,99916 % et démontrent des performances constantes avec une faible diaphonie à travers le dispositif. Les états maximalement intriqués à deux qubits présentent une fidélité de 99,97 % et des performances stables à long terme pour un fonctionnement continu du système.

Ces résultats de pointe valident la voie vers une mise à l’échelle directe de ces techniques vers des ordinateurs quantiques à grande échelle qui intègrent tout ce qui est nécessaire pour les contrôler dans une puce de silicium qui peut être produite en masse en utilisant des installations et des processus de fabrication de semi-conducteurs standard.

Les puces quantiques offrent des performances deux fois supérieures, sans nécessiter de correction d’erreur, en utilisant 10 fois moins de qubits.

Infineon teams for commercial ion trap quantum processors

« Ces nouveaux résultats marquent une étape décisive dans l’informatique quantique à ions piégés et valident l’évolutivité de la technologie. Les résultats obtenus avec les portes à un et deux qubits dépassent les réalisations des autres acteurs à ce jour, ce qui signifie que la correction des erreurs devient possible avec des frais généraux minimes », a déclaré le Dr Michael Cuthbert, directeur du National Quantum Computing Centre (centre national d’informatique quantique) du Royaume-Uni.

« Ces performances sont à la base de l’architecture propriétaire qu’Oxford Ionics fournira au National Quantum Computing Centre dans le cadre de l’acquisition de notre banc d’essai d’informatique quantique. Nous sommes très impatients de voir comment cette architecture sera déployée et comment nous pourrons utiliser ces qubits ultraperformants pour le développement d’algorithmes et de nouvelles applications ».

Chris Ballance, cofondateur et PDG d’Oxford Ionics, a déclaré : « Les plus grands acteurs de l’industrie ont emprunté des voies différentes pour atteindre l’objectif de l’informatique quantique : « Les plus grands acteurs de l’industrie ont emprunté des voies différentes pour atteindre l’objectif de faire de l’informatique quantique une réalité. Dès le départ, nous avons adopté l’approche de la « fusée », en nous concentrant sur la construction d’une technologie robuste en résolvant d’abord les défis les plus difficiles. Cela signifie que nous avons utilisé une nouvelle physique et une ingénierie intelligente pour développer des puces à qubits évolutives et très performantes qui ne nécessitent pas de correction d’erreur pour obtenir des applications utiles et qui peuvent être contrôlées sur une puce semi-conductrice classique. Depuis que nous avons commencé en 2019, nous avons atteint tous les objectifs de notre feuille de route dans les délais impartis et les résultats d’aujourd’hui confirment notre confiance dans notre approche. Nous sommes maintenant en mesure de nous concentrer sur la commercialisation de notre technologie et de fournir une informatique quantique utile à l’échelle. »

Tom Harty, cofondateur et directeur technique d’Oxford Ionics, a déclaré : « Lorsque vous construisez un ordinateur quantique, la performance est aussi importante que la taille : « Lorsque vous construisez un ordinateur quantique, la performance est aussi importante que la taille – augmenter le nombre de qubits ne signifie rien s’ils ne produisent pas des résultats précis. Nous venons de prouver que notre approche a permis d’atteindre le plus haut niveau de performance de l’informatique quantique à ce jour, et qu’elle a désormais atteint le niveau requis pour commencer à exploiter l’impact commercial de l’informatique quantique. C’est un moment incroyablement excitant pour notre équipe et pour l’impact positif que l’informatique quantique aura sur la société dans son ensemble ».

Oxford Ionics a levé 37 millions de livres sterling à ce jour pour sa technologie de qubit quantique à piège ionb, avec des investisseurs tels que Braavos, OSE, Lansdowne Partners, Prosus Ventures, 2xN et Hermann Hauser d’ARM, et a conclu un partenariat de R&D avec Infineon Technologies.

www.oxionics.com.

 

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