Les ordinateurs quantiques promettent de propulser l'informatique bien au-delà de ce dont les ordinateurs actuels sont capables, mais ce potentiel n'a pas encore été réalisé. Dans leur recherche d'un moyen de démontrer la suprématie quantique, les chercheurs du projet PHOQUSING, financé par l'UE, développent un système informatique hybride basé sur la photonique intégrée de pointe qui combine des processus classiques et quantiques.

L'objectif du projet est de développer une machine d'échantillonnage quantique qui placera l'Europe à la pointe de l'informatique quantique photonique. Avec cet objectif à l'esprit, le partenaire du projet PHOQUSING QuiX Quantum aux Pays-Bas a créé le plus grand processeur photonique quantique compatible avec les points quantiques (cristaux semi-conducteurs de taille nanométrique qui émettent de la lumière de différentes couleurs lorsqu'ils sont éclairés par la lumière ultraviolette). Le processeur est le composant central de la machine d'échantillonnage quantique, un dispositif informatique quantique à court terme capable de montrer un avantage quantique.

"Les machines d'échantillonnage quantique basées sur la lumière sont considérées comme très prometteuses pour montrer un avantage quantique", rapporte un article publié sur le site Web de QuiX Quantum. "Le problème de tirer des échantillons d'une distribution de probabilité, mathématiquement trop complexe pour un ordinateur classique, peut être résolu facilement en laissant la lumière se propager [sic] à travers de telles machines d'échantillonnage quantique. Au cœur même des machines d'échantillonnage quantique, il y a des linéaires à grande échelle. des interféromètres optiques, c'est-à-dire des processeurs photoniques."

Un regard sur la puce

Le processeur développé par l'équipe de recherche est une puce photonique en nitrure de silicium à 20 modes "de taille record" optimisée pour une utilisation dans la gamme de longueurs d'onde du proche infrarouge, fonctionnant à une longueur d'onde de 925 nanomètres. Selon une vidéo de webinaire présentant le processeur, les 20 modes d'entrée avec 190 cellules unitaires et 380 éléments accordables font probablement de ce processeur la puce photonique la plus complexe disponible aujourd'hui. Outre le grand nombre de modes, les principales caractéristiques du processeur photonique quantique incluent de faibles pertes optiques (de 2,9 décibels par mode) et une haute fidélité (99,5 % pour les matrices de permutation et 97,4 % pour les matrices Haar-aléatoires). Le processeur clé en main permet également une interférence quantique à haute visibilité (98 %).

Le professeur Fabio Sciarrino déclare :« La technologie photonique haute performance établie fournie par QuiX Quantum est cruciale pour le succès du projet car elle répond au besoin de transition de la science à la technologie nécessaire pour développer un calcul quantique utile. Le projet réunit sept partenaires de France, d'Italie, des Pays-Bas et du Portugal :cinq organismes universitaires et de recherche et deux acteurs industriels, tous leaders européens dans le domaine du traitement de l'information quantique et de la photonique intégrée. + Explorer plus loin

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