Le qubit est la pierre angulaire de l'informatique quantique, analogue au bit dans les ordinateurs classiques. Pour effectuer des calculs sans erreur, les ordinateurs quantiques du futur auront probablement besoin d'au moins des millions de qubits. La dernière étude, publié dans la revue PRX Quantique , suggère que ces ordinateurs pourraient être fabriqués avec des puces de silicium de qualité industrielle en utilisant des procédés de fabrication existants, au lieu d'adopter de nouveaux procédés de fabrication ou même des particules nouvellement découvertes.

Pour l'étude, les chercheurs ont pu isoler et mesurer l'état quantique d'un seul électron (le qubit) dans un transistor au silicium fabriqué à l'aide d'une technologie « CMOS » similaire à celle utilisée pour fabriquer des puces dans les processeurs informatiques.

Par ailleurs, le spin de l'électron s'est avéré stable pendant une période allant jusqu'à neuf secondes. L'étape suivante consiste à utiliser une technologie de fabrication similaire pour montrer comment un ensemble de qubits peut interagir pour effectuer des opérations de logique quantique.

Professeur John Morton (London Center for Nanotechnology à l'UCL), co-fondateur de Quantum Motion, a déclaré : « Nous piratons le processus de création de qubits, Ainsi, le même type de technologie qui fabrique la puce d'un smartphone peut être utilisé pour construire des ordinateurs quantiques.

« Il a fallu 70 ans pour que le développement des transistors atteigne où nous en sommes aujourd'hui dans l'informatique et nous ne pouvons pas passer encore 70 ans à essayer d'inventer de nouveaux procédés de fabrication pour construire des ordinateurs quantiques. Nous avons besoin de millions de qubits et d'une architecture ultra-évolutive pour la construction. eux, notre découverte nous donne un plan pour raccourcir notre chemin vers la production de puces quantiques à l'échelle industrielle."

Les expériences ont été réalisées par Ph.D. l'étudiante Virginia Ciriano Tejel (London Center for Nanotechnology à l'UCL) et ses collègues travaillant dans un laboratoire à basse température. Pendant le fonctionnement, les chips sont conservées au frais, refroidi à une fraction de degré au-dessus du zéro absolu (-273 degrés Celsius).

Mme Ciriano Tejel a déclaré:"Chaque étudiant en physique apprend dans les manuels que les électrons se comportent comme de minuscules aimants avec des propriétés quantiques étranges, mais rien ne vous prépare au sentiment d'émerveillement au labo, être capable de regarder ce « tournage » d'un seul électron de ses propres yeux, parfois pointant vers le haut, parfois vers le bas. C'est passionnant d'être un scientifique qui essaie de comprendre le monde et en même temps de faire partie du développement des ordinateurs quantiques."

Un ordinateur quantique exploite les lois de la physique qui ne sont normalement vues qu'au niveau atomique et subatomique (par exemple, que les particules peuvent être à deux endroits simultanément). Les ordinateurs quantiques pourraient être plus puissants que les super ordinateurs d'aujourd'hui et capables d'effectuer des calculs complexes qui seraient autrement pratiquement impossibles.

Alors que les applications de l'informatique quantique diffèrent des ordinateurs traditionnels, ils nous permettront d'être plus précis et plus rapides dans des domaines extrêmement difficiles tels que le développement de médicaments et la lutte contre le changement climatique, ainsi que des problèmes plus quotidiens qui ont un grand nombre de variables - tout comme dans la nature - comme le transport et la logistique.