{"id":8015,"date":"2023-07-17T15:23:31","date_gmt":"2023-07-17T07:23:31","guid":{"rendered":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/?p=8015"},"modified":"2024-02-27T19:26:31","modified_gmt":"2024-02-27T11:26:31","slug":"cryo-chip-overcomes-obstacle-to-large-scale-quantum-computers","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/cryo-chip-overcomes-obstacle-to-large-scale-quantum-computers\/","title":{"rendered":"Une puce cryog\u00e9nique surmonte les obstacles aux ordinateurs quantiques \u00e0 grande \u00e9chelle"},"content":{"rendered":"

QuTech a r\u00e9solu un probl\u00e8me majeur sur la voie d\u2019un ordinateur quantique fonctionnel \u00e0 grande \u00e9chelle. QuTech, une collaboration de la TU Delft et du TNO, et Intel ont con\u00e7u et fabriqu\u00e9 un circuit int\u00e9gr\u00e9 capable de contr\u00f4ler les qubits \u00e0 des temp\u00e9ratures extr\u00eamement basses. Cela ouvre la voie \u00e0 l\u2019int\u00e9gration cruciale des qubits et de leur \u00e9lectronique de contr\u00f4le dans la m\u00eame puce. Les scientifiques ont pr\u00e9sent\u00e9 leurs recherches lors de la conf\u00e9rence ISSCC \u00e0 San Francisco.<\/p>\n

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Ordinateurs quantiques<\/h2>\n

\u00ab Ce r\u00e9sultat nous rapproche d\u2019un ordinateur quantique \u00e0 grande \u00e9chelle capable de r\u00e9soudre des probl\u00e8mes insolubles m\u00eame par les supercalculateurs les plus puissants. Les solutions \u00e0 ces probl\u00e8mes peuvent avoir un impact important sur\u00a0vie courante<\/a>, par exemple dans les domaines de la m\u00e9decine et de l'\u00e9nergie \u00bb, a d\u00e9clar\u00e9 le chef d'\u00e9quipe Fabio Sebastiano de QuTech et de la Facult\u00e9 de g\u00e9nie \u00e9lectrique, de math\u00e9matiques et d'informatique.<\/p>\n

Temp\u00e9ratures extr\u00eames<\/h2>\n

"Il y a de nombreux probl\u00e8mes \u00e0 r\u00e9soudre avant de disposer d'un ordinateur quantique \u00e0 grande \u00e9chelle fonctionnel", a d\u00e9clar\u00e9 Sebastiano. "Le\u00a0informations quantiques<\/a>\u00a0stock\u00e9s dans des qubits peuvent rapidement se d\u00e9grader et devenir inutilisables \u00e0 moins que les qubits ne soient refroidis \u00e0 des temp\u00e9ratures tr\u00e8s proches du z\u00e9ro absolu (-273 degr\u00e9s Celsius, ou 0 Kelvin). Pour cette raison, les qubits fonctionnent g\u00e9n\u00e9ralement dans des r\u00e9frig\u00e9rateurs sp\u00e9ciaux \u00e0 des temp\u00e9ratures aussi basses que 0,01 K, contr\u00f4l\u00e9s par une \u00e9lectronique conventionnelle fonctionnant \u00e0 temp\u00e9rature ambiante.<\/p>\n

Mise \u00e0 l'\u00e9chelle<\/h2>\n

Un fil est n\u00e9cessaire pour connecter chaque qubit au\u00a0\u00e9lectronique de contr\u00f4le<\/a>. Bien que cela soit r\u00e9alisable pour le petit nombre de qubits actuellement utilis\u00e9s, cette approche deviendra peu pratique pour les millions de qubits n\u00e9cessaires aux ordinateurs quantiques utiles. "Cela \u00e9quivaudrait \u00e0 prendre l'appareil photo de 12 m\u00e9gapixels de votre t\u00e9l\u00e9phone portable et \u00e0 essayer de connecter individuellement chacun des millions de pixels \u00e0 un circuit \u00e9lectronique distinct", a d\u00e9clar\u00e9 Sebastiano. "Une solution plus viable consiste \u00e0 faire fonctionner l'\u00e9lectronique contr\u00f4lant les qubits \u00e0 des temp\u00e9ratures (cryog\u00e9niques) extr\u00eamement basses, afin qu'elles puissent \u00eatre plac\u00e9es aussi pr\u00e8s que possible des qubits."<\/p>\n

Cr\u00eate des chevaux<\/h2>\n

QuTech s'est associ\u00e9 \u00e0 Intel pour relever ce d\u00e9fi pr\u00e9cis. Le r\u00e9sultat s\u2019appelle Horse Ridge, un circuit int\u00e9gr\u00e9 nomm\u00e9 d\u2019apr\u00e8s l\u2019un des endroits les plus froids de l\u2019Oregon. Sebastiano : \u00ab Nous avons con\u00e7u et fabriqu\u00e9 un circuit int\u00e9gr\u00e9 CMOS capable de contr\u00f4ler jusqu'\u00e0 128 qubits, pouvant fonctionner \u00e0 3 K (-270 \u00b0C) et pouvant donc \u00eatre d\u00e9crit comme un circuit cryo-CMOS. \u00bb<\/p>\n

CMOS (semi-conducteur \u00e0 oxyde m\u00e9tallique compl\u00e9mentaire) est la m\u00eame technologie utilis\u00e9e pour les microprocesseurs standard. L'utilisation du CMOS permet donc la fabrication fiable de composants tr\u00e8s complexes.\u00a0circuits<\/a>\u00a0comprenant des milliards de composants \u00e9lectriques, comme l\u2019exigent les ordinateurs quantiques \u00e0 grande \u00e9chelle.<\/p>\n

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\"Cryo-chip
L'\u00e9quipe dans le laboratoire \u00e0 c\u00f4t\u00e9 du r\u00e9frig\u00e9rateur cryog\u00e9nique h\u00e9bergeant le qubit et Horse Ridge. La sortie Horse Ridge est visible sur l\u2019\u00e9cran en bas \u00e0 droite. De haut en bas, de gauche \u00e0 droite : Bishnu Patra, Jeroen van Dijk, Xiao Xue, Fabio Sebastiano (tenant les qubits), Lieven Vandersypen, Masoud Babaie (tenant Horse Ridge). Cr\u00e9dit : Ernst de Groot pour QuTech<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n
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Circuit int\u00e9gr\u00e9 et qubit<\/h2>\n

Les chercheurs ont d\u00e9montr\u00e9 exp\u00e9rimentalement \u00e0 la fois le bon fonctionnement du circuit int\u00e9gr\u00e9 et sa capacit\u00e9 \u00e0 piloter un v\u00e9ritable qubit de spin. Les qubits de spin font partie des candidats qubits prometteurs pour un ordinateur quantique \u00e0 grande \u00e9chelle. Sebastiano : \u00ab Il s'agit du circuit cryo-CMOS le plus complexe jamais d\u00e9montr\u00e9 et le premier capable de provoquer une vrille.\u00a0qubit<\/a>.”<\/p>\n

Une puce<\/h2>\n

Le prochain d\u00e9fi consiste \u00e0 combler l\u2019\u00e9cart de temp\u00e9rature restant. "Les qubits de spin devraient fonctionner \u00e0 des temp\u00e9ratures l\u00e9g\u00e8rement plus \u00e9lev\u00e9es que celles atteintes actuellement, par exemple au-dessus de 1,5 K", a d\u00e9clar\u00e9 Sebastiano. "Notre circuit cryo-CMOS fonctionne d\u00e9sormais \u00e0 3 K. Si nous pouvons combler ce probl\u00e8me\u00a0temp\u00e9rature<\/a>\u00a0En raison de cette lacune, nous pourrions int\u00e9grer les deux qubits et leur \u00e9lectronique de contr\u00f4le dans le m\u00eame bo\u00eetier ou puce, obtenant ainsi un syst\u00e8me extr\u00eamement compact.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

QuTech has resolved a major issue on the road toward a working large-scale quantum computer. QuTech, a collaboration of TU Delft and TNO, and Intel have designed and fabricated an integrated circuit that can controlling qubits at extremely low temperatures. This paves the way for the crucial integration of qubits and their controlling electronics in<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":8025,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[1,321],"tags":[],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8015"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=8015"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8015\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":8026,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8015\/revisions\/8026"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/8025"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=8015"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=8015"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=8015"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}