Les scientifiques travaillent depuis des années sur la mise en œuvre de l'informatique quantique dans la pratique quotidienne. Bien que les premières démonstrations réussies d'une telle technologie aient eu lieu à la fin des années 1990, les ordinateurs quantiques sont fragiles et nécessitent une maintenance sérieuse pour assurer leur bon fonctionnement, ce qui rend leur création pour une utilisation dans des applications quotidiennes tout un défi.
L'une des parties les plus complexes d'un ordinateur quantique est le qubit supraconducteur, un composant de l'informatique quantique qui contient des inductances et des condensateurs et repose sur des circuits supraconducteurs. Cependant, selon des recherches récentes, le qubit supraconducteur pourrait diminuer grâce aux scientifiques du Massachusetts Institute of Technology qui développent un nouveau type de qubit utilisant des matériaux ultrafins.
Un qubit est un élément technologique difficile à appréhender car il porte en lui toutes les incertitudes de la mécanique quantique. Alors qu'un bit informatique normal est binaire, c'est-à-dire 1 ou 0, un qubit peut être 1, 0 ou les deux à la fois. Cela est dû à la superposition quantique, où deux longueurs d'onde ou particules différentes peuvent être combinées afin qu'elles coexistent dans le même espace. Essentiellement, une particule peut se trouver à deux endroits en même temps, ce qui permet à un qubit d'être en même temps 1 ou 0. Cela permet aux ordinateurs quantiques d'économiser de l'espace pour les données, ainsi que d'exécuter des algorithmes plus efficacement.
Pour fonctionner, les qubits doivent être maintenus à une température de congélation proche du zéro absolu Kelvin. Cela rend la construction d'un ordinateur quantique coûteuse et très difficile. Parce que ces qubits utilisent également des particules individuelles, ils peuvent être très vulnérables à d'autres vibrations, même les plus petites. La plupart des qubits sont constitués d'un circuit en aluminium supraconducteur spécial qui pourrait rendre un ordinateur quantique massif.
Les scientifiques du Massachusetts Institute of Technology remettent en question la taille conventionnelle des qubits en utilisant un matériau ultrafin. Ces matériaux, comme le nitrure de bore, n'ont que quelques couches d'épaisseur. Les chercheurs ont utilisé du nitrure de bore hexagonal pour former l'isolant à l'intérieur du condensateur qubit. Cela permet de réduire la taille du condensateur, ce qui rend les qubits plus petits dans l'ensemble. Les chercheurs ont découvert qu'ils pouvaient créer des qubits un centième plus petits que la taille traditionnelle à partir du nouveau matériau.
Cela aidera non seulement à réduire la taille de l'ordinateur quantique, mais également à réduire les interférences ou la diaphonie entre les qubits qui peuvent interférer avec le fonctionnement de l'ordinateur quantique.
Bien que cette recherche suggère qu'il reste encore beaucoup de travail à faire, elle met en évidence une étape importante pour rendre les ordinateurs quantiques plus acceptables. Avec des appareils plus petits, il sera facile pour la société d'utiliser ces machines, faisant de l'informatique quantique une partie importante de notre avenir.
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