Pour que les ordinateurs quantiques surpassent leurs homologues classiques en termes de vitesse et de capacité, leurs qubits – éléments de calcul doivent être exactement sur la même longueur d'onde. Mais pour parvenir à stabiliser ces qubits, les chercheurs ont dû recourir à des composants électroniques bien plus gros (de l’ordre du mm) que ceux employés dans nos ordinateurs.
Pour réduire drastiquement la taille de ces qubits tout en maintenant leurs performances, une équipe internationale composée de chercheurs américains et japonais a récemment conçu un condensateur qubit supraconducteur miniaturisé, construit avec des matériaux 2D. Ce composant est constitué d’un sandwich fait d’une couche isolante de nitrure de bore entre deux plaques chargées de dieseléniure de niobium supraconducteur.
Ces couches n'ont chacune qu'un seul atome d'épaisseur et sont maintenues ensemble par une force de van der Waals, une interaction d’intensité faible entre les électrons. L'équipe a ensuite combiné ses condensateurs avec des circuits en aluminium pour créer une puce contenant deux qubits d'une superficie de 109 micromètres carrés et de seulement 35 nanomètres d'épaisseur, soit 1 000 fois plus petite que les puces produites selon des approches conventionnelles.
Ces chercheurs ont montré que leur nouvelle puce quantique miniature, refroidie à une température proche du zéro absolu, était bien capable de produire des qubits parfaitement synchronisés et en cohérence quantique. Cette avancée majeure ouvre la voie à des ordinateurs quantiques beaucoup plus légers et portables, et donc facilement utilisables dans la vie quotidienne…
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
