Des chercheurs réduisent de 51% le gaspillage énergétique des circuits quantiques.
Une équipe de chercheurs a annoncé une avancée significative dans la conception de circuits quantiques, promettant de corriger un des enjeux majeurs pour l'informatique : la consommation énergétique exponentielle des ordinateurs quantiques bardés de semi-conducteurs.
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La consommation des ordinateurs quantiques : Un défi de taille pour les technologies actuelles
Les technologies informatiques modernes sont confrontées à un défi croissant : la demande en énergie des dispositifs de plus en plus complexes. La densification de la fabrication des semi-conducteurs a exacerbé le problème de la dissipation d'énergie, un obstacle majeur pour l'efficience des systèmes.
Nouvelle méthode pour minimiser les pertes énergétiques
L'étude publiée par cette équipe propose une approche novatrice pour minimiser les pertes d'énergie durant les calculs. Leur conception repose sur l'introduction de six nouveaux blocs de construction de circuits, nommés « blocs réversibles préservant la parité ».
Préservation de l'intégrité de l'information
Ces blocs sont conçus pour maintenir l'intégrité de l'information tout au long des calculs, assurant que les propriétés mathématiques des entrées et des sorties restent cohérentes. Cette préservation directe de l'information est cruciale pour aborder la question de la perte d'énergie, conformément au principe de Landauer qui lie la computation à la perte énergétique.
Amélioration notable de l'efficience des circuits quantiques
Les simulations des nouveaux designs de circuits ont montré une amélioration considérable de l'efficacité par rapport aux méthodes existantes. Les chercheurs ont signalé une réduction de 25% du coût quantique, une métrique qui reflète la complexité et les exigences en ressources d'un circuit quantique.
Perspectives pour l'intégration dans des systèmes plus complexes
Bien que la technologie pour construire des circuits logiques entièrement réversibles ne soit pas encore mature, les progrès récents en informatique quantique augmentent la pertinence de tels designs. L'intégration de ces circuits améliorés dans des systèmes de calcul quantique plus complexes pourrait révolutionner des domaines variés comme la médecine, la science des matériaux et l'intelligence artificielle.
Implications futures et expansion des recherches
L'équipe de recherche prévoit d'intégrer ces circuits multiplicateurs améliorés dans des systèmes de calcul quantique plus complexes dans leurs travaux futurs. « Nos études futures viseront à intégrer notre circuit multiplicateur quantique réversible suggéré dans les conceptions complètes de systèmes quantiques réversibles similaires », ont conclu les chercheurs.
Cet article explore une avancée majeure dans le domaine des circuits quantiques, où des chercheurs ont réussi à réduire de 51% le gaspillage énergétique grâce à la conception de nouveaux blocs de circuits préservant la parité. Cette innovation promet non seulement d'améliorer l'efficacité énergétique des systèmes informatiques mais aussi d'élargir les possibilités de l'informatique quantique dans divers secteurs, ouvrant la voie à des avancées significatives dans les technologies de demain.
Source : https://link.springer.com/article/10.1007/s11704-023-2492-3
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