Microsoft découvre un nouvel état de la matière pour l'informatique quantique

Microsoft a annoncé une percée dans l'informatique quantique basée sur la supraconductivité topologique, un nouvel état de la matière qui, selon l'entreprise, permettra la construction d'ordinateurs quantiques fonctionnels dans les années à venir.

La recherche, publiée dans Nature , détaille comment Microsoft a développé un processeur quantique appelé Majorana 1 , basé sur une particule connue sous le nom de fermion de Majorana .

Chetan Nayak, physicien à l'Université de Californie et chercheur principal de Microsoft Azure Quantum, a déclaré que cette découverte représente une étape cruciale pour l'informatique quantique.

« Nous disposerons d’un ordinateur quantique tolérant aux pannes dans quelques années, et non dans quelques décennies », a déclaré Nayak.

La percée de Microsoft réside dans la création d' une particule aux propriétés quantiques uniques , capable de former des qubits plus stables que les qubits conventionnels.

La stabilité des qubits est l’un des plus grands défis de l’informatique quantique, car les particules quantiques perdent généralement leurs propriétés en quelques millisecondes.

Pour créer ce nouvel état de la matière, l’équipe de recherche a combiné l’arséniure d’indium , un semi-conducteur, avec l’aluminium, un supraconducteur. Lorsque ces matériaux sont refroidis à -273,15 °C et exposés à des champs magnétiques spécifiques, des nanofils supraconducteurs topologiques sont générés qui présentent des modes zéro de Majorana (MZM) à leurs extrémités.

Le fermion de Majorana a été théorisé en 1937 par le physicien Ettore Majorana, mais son existence dans des matériaux applicables à l'informatique quantique a été un défi scientifique.

Microsoft affirme avoir surmonté cet obstacle et obtenu la mesure de parité, une méthode qui permet de vérifier si les qubits contiennent des informations sans erreurs.

Cette validation a été réalisée à l'aide de mesures de parité de fermion à coup unique, une technique qui fournit des résultats définitifs sans qu'il soit nécessaire de faire la moyenne de plusieurs mesures.

L’annonce a suscité des attentes dans le secteur technologique, mais a également été accueillie avec scepticisme par certains experts. George Booth, professeur de physique théorique au King's College de Londres, a souligné la différence entre la stratégie de Microsoft et celle d'autres entreprises cherchant à augmenter le nombre de qubits tout en développant des techniques pour corriger les erreurs.

« Ils ne prouvent pas de manière tout à fait univoque qu’ils peuvent mesurer un qubit topologique complet, mais ils se rapprochent d’un qubit topologique viable », a déclaré Booth.

Par le passé, certaines études de Microsoft sur le sujet ont dû être rétractées en raison d’erreurs, ce qui a généré quelques réserves dans la communauté scientifique. « Je pense qu’il existe encore un scepticisme sain chez beaucoup de gens quant aux délais de certaines feuilles de route de ces entreprises technologiques », a déclaré Booth, avertissant que le délai de « plusieurs années » de Microsoft reste à confirmer par des progrès pratiques.

Malgré ces réserves, cette annonce représente un pas en avant dans la course à la construction d’un ordinateur quantique fonctionnel. Si la viabilité des qubits topologiques est confirmée, la technologie pourrait permettre la création d’ordinateurs quantiques évolutifs et tolérants aux pannes, un objectif qui reste un défi dans le domaine de l’informatique quantique.