Des physiciens créent le premier qubit entièrement mécanique

Une équipe de physiciens de l’ETH Zürich a construit le tout premier qubit mécanique fonctionnel. Dans leur papier publié dans la revue Sciencele groupe décrit son idée novatrice pour créer un tel qubit et son efficacité lors des tests.

Les chercheurs pensent que les ordinateurs quantiques seront capables de résoudre de nombreux types de problèmes qui dépassent les capacités des ordinateurs classiques. Et même si de nombreux progrès ont été réalisés, l’objectif n’a pas encore été pleinement atteint. L’un des principaux points de friction est le problème des qubits virtuels, comme ceux fabriqués à partir de l’électromagnétique, qui produisent des erreurs qui doivent être corrigées. L’équipe de recherche a trouvé une autre façon de contourner le problème : en utilisant plutôt des qubits mécaniques.

Au lieu de représenter les données avec uniquement des uns et des zéros, les qubits sont capables de stocker les données dans une superposition des deux états. Pour cette nouvelle étude, les chercheurs ont construit ce qu’ils décrivent comme une membrane semblable à une peau de tambour qui peut contenir des informations sous la forme d’un état stable, d’un état vibrant ou d’un état combinant les deux à la fois.

Constatant que le véritable problème des qubits virtuels est leur courte durée (ils apparaissent et disparaissent en un éclair), les chercheurs se sont tournés vers quelque chose qui durerait beaucoup plus longtemps : un disque piézoélectrique fixé sur une base en saphir. Ils l’utilisaient comme résonateur mécanique. Ils ont ensuite attaché un qubit constitué d’un matériau supraconducteur fixé à sa propre base en saphir, en utilisant une technique de fabrication spéciale qu’ils ont développée.

Le résultat était un qubit avec des temps de cohérence basés sur le type de supraconducteur utilisé et qui étaient en moyenne meilleurs que les qubits hybrides ou virtuels utilisés dans d’autres systèmes.

L’équipe prévoit de poursuivre son travail en cherchant à améliorer les temps de cohérence en utilisant différents matériaux. Ils cherchent également à tester leurs qubits avec des portes quantiques pour voir leurs performances dans un ordinateur.

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