Physicists create the first fully mechanical qubit
Des physiciens créent le premier qubit entièrement mécanique
par Bob Yirka , Phys.org
L'appareil se compose d'une puce en saphir avec un qubit supraconducteur (rectangles gris, à gauche) au-dessus d'un autre qui agit comme un oscillateur mécanique (point gris, à droite). Crédit : Uwe Von Luepke/ETH Zürich
Une équipe de physiciens de l'ETH Zürich a construit le tout premier qubit mécanique fonctionnel. Dans leur article publié dans la revue Science, le groupe décrit leur idée novatrice pour créer un tel qubit et son bon fonctionnement lors des tests.
Les chercheurs pensent que les ordinateurs quantiques seront capables de résoudre de nombreux types de problèmes qui dépassent les capacités des ordinateurs classiques. Et bien que de nombreux progrès aient été réalisés, l'objectif n'a pas encore été pleinement atteint. L'un des principaux points de friction est le problème des qubits virtuels, tels que ceux fabriqués à l'aide de l'électromagnétisme, qui produisent des erreurs qui doivent être corrigées. L'équipe de recherche a trouvé une autre solution au problème : utiliser des qubits mécaniques à la place.
Au lieu de représenter les données avec seulement des uns et des zéros, les qubits sont capables de stocker des données dans une superposition des deux états. Pour cette nouvelle étude, les chercheurs ont construit ce qu'ils décrivent comme une membrane semblable à une peau de tambour qui peut contenir des informations sous forme d'état stable, d'état vibrant ou d'un état qui est les deux à la fois.
Notant que le véritable problème des qubits virtuels est leur courte durée (ils apparaissent et disparaissent en un éclair), les chercheurs se sont tournés vers quelque chose qui durerait beaucoup plus longtemps : un disque piézoélectrique fixé sur une base en saphir. Ils l'ont utilisé comme résonateur mécanique. Ils ont ensuite fixé un qubit fait d'un matériau supraconducteur fixé sur sa propre base en saphir, en utilisant une technique de fabrication spéciale qu'ils ont développée.
Mesure du nombre de phonons par interaction résonante. A, Séquence expérimentale pour la mesure du nombre de phonons par interaction résonante. B, Un exemple de données mesurées et ajustées à l'aide de RPN. C, Population de phonons ajustée pour chaque état de Fock. Crédit : Science (2024). DOI : 10.1126/science.adr2464
Le résultat a été un qubit dont les temps de cohérence étaient basés sur le type de supraconducteur utilisé et étaient en moyenne meilleurs que les qubits hybrides ou virtuels utilisés dans d'autres systèmes.
L'équipe prévoit de poursuivre ses travaux en cherchant à améliorer les temps de cohérence en utilisant différents matériaux. Ils cherchent également à tester leurs qubits avec des portes quantiques pour voir comment ils fonctionnent dans un ordinateur.
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COMMENTAIRE
Vex lignes sont pour mes élèves
Qu’est-ce qu’un bit ?
En informatique classique, le bit constitue l’unité de base du calcul. Ce bit ne peut prendre que deux valeurs, zéro ou un. C’est sur ce système binaire qu’un ordinateur fonctionne. Ce 0 et ce 1 représentent deux états opposés, comme vrai / faux ou oui / non. On peut aussi voir le binaire comme un interrupteur allumé (1, le courant passe) ou éteint (0, le courant ne passe pas).,en somme tout ou rien !
Aujourd’hui, les ordinateurs — au sens large : smartphones, tablettes et tout autre appareil de ce genre est fondamentalement un ordinateur — manipulent de très grandes quantités de bits. D'ou problème!
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Quelle est la particularité du qubit (ou Qbit) ?
Le qubit est pour l’informatique quantique l’équivalent du bit pour l’informatique classique. Sauf que....Cae dans le monde de la mécanique quantique, les particules ne connaissent pas que deux états, et un seul à la fois. Elles peuvent être dans ces deux états simultanément. C’est pour cela que l’on parle d’état « superposé », car il est en même temps zéro et un.
Les lois de la physique quantique autorisent le qubit à être « placé dans un ensemble continu de superpositions de ses deux états de base ». Et, ces qubits peuvent aussi servir à stocker de l’information, ce qui a permis d’ouvrir la perspective des ordinateurs quantiques.
-Pour mes lecteurs experts j 'i deja dit que je ne croyais pas au développement des ordinateurs quantiques .
Vouloir augmenter en rapidité et en prix de revient du calcul c est aussi augmenter le niveau de bruit et donc les probité deserreurs ....
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More information: Yu Yang et al, A mechanical qubit, Science (2024). DOI: 10.1126/science.adr2464
Journal information: Science
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