Rendre les systèmes quantiques in addition évolutifs est l’une des exigences clés du développement futur des ordinateurs quantiques, auto les avantages qu’ils offrent deviennent de furthermore en furthermore évidents à mesure que les systèmes évoluent. Les chercheurs de la TU Darmstadt ont récemment franchi une étape décisive vers la réalisation de cet objectif.
Les processeurs quantiques basés sur des réseaux bidimensionnels de pinces optiques, créés à l’aide de faisceaux laser focalisés, constituent l’une des technologies les plus prometteuses pour développer l’informatique et la simulation quantiques qui permettront des purposes très bénéfiques à l’avenir. Un significant éventail d’applications allant du développement de médicaments à l’optimisation des flux de trafic bénéficieront de cette technologie.
Ces processeurs ont pu jusqu'à présent contenir plusieurs centaines de systèmes quantiques à atome distinctive, chaque atome représentant un bit quantique ou qubit comme unité de base de l'information quantique. Pour progresser encore, il est nécessaire d’augmenter le nombre de qubits dans les processeurs. C'est désormais chose faite par une équipe dirigée par le professeur Gerhard Birkl du groupe de recherche « Atoms – Photons – Quanta » du département de physique de la TU Darmstadt.
Dans un article de recherche, publié pour la première fois début octobre 2023 sur le serveur de préimpression arXiv et désormais également publié après examen scientifique par les pairs dans la revue OPTICA, l'équipe rend compte de la première expérience réussie au monde visant à réaliser un traitement quantique. architecture qui contient plus de 1 000 qubits atomiques dans un seul system.
« Nous sommes extrêmement heureux d'avoir été les premiers à franchir la barre des 1 000 qubits atomiques contrôlables individuellement, car or truck de nombreux autres concurrents exceptionnels nous suivent de près », déclare Birkl à propos de leurs résultats.
Les chercheurs ont pu démontrer dans leurs expériences que leur approche consistant à combiner les dernières méthodes d’optique quantique avec une technologie micro-optique avancée leur a permis d’augmenter considérablement les limites actuelles du nombre de qubits accessibles.
Ceci a été réalisé en introduisant la nouvelle méthode de « suralimentation quantique des bits ». Cela leur a permis de surmonter les restrictions imposées sur le nombre de qubits utilisables par les performances limitées des lasers. 1 305 qubits à atome special ont été chargés dans un réseau quantique comportant 3 000 websites de piège et réassemblés en structures cibles sans défauts comportant jusqu'à 441 qubits. En utilisant plusieurs resources laser en parallèle, ce idea a permis de franchir des frontières technologiques jusqu'alors perçues comme presque insurmontables.
Pour de nombreuses programs différentes, 1 000 qubits sont considérés comme la valeur seuil à partir de laquelle l’augmentation de l’efficacité guarantee par les ordinateurs quantiques peut désormais être démontrée pour la première fois. Les chercheurs du monde entier ont donc travaillé intensément pour être les premiers à franchir ce seuil. Les travaux de recherche récemment publiés démontrent que pour les qubits atomiques, cette percée a été réalisée pour la première fois au monde par le groupe de recherche dirigé par le professeur Birkl. La publication scientifique décrit également comment l'augmentation du nombre de resources laser permettra d'atteindre un nombre de qubits de 10 000 ou moreover en quelques années seulement.
