Le plus petit ordinateur quantique au monde utilise fonctionne avec un simple photon, soit l'onde la plus petite qui soit.
Taïwan vient de battre un nouveau record qui promet d'être un jalon de l'histoire de l'informatique avec la présentation du plus petit ordinateur quantique au monde. Cet appareil, capable de résoudre des problèmes complexes avec un seul photon, pourrait à termes complètement redéfinir la conception des futurs ordinateurs quantiques.
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Un ordinateur quantique qui marche avec un simple photon
L'Université Nationale Tsing Hua (NTHU) a été le théâtre d'une avancée majeure dans le domaine de la technologie quantique. Une équipe de chercheurs a dévoilé un ordinateur quantique de la taille d'une boîte, qui utilise un photon à haute dimension pour effectuer des calculs. Ce système compact a réussi à appliquer l'algorithme de Shor pour la factorisation de nombres premiers, une tâche connue pour sa complexité.
Qu'est-ce qu'un photon ?
Un photon est une particule élémentaire, considérée comme le quantum de lumière et de toutes les autres formes de rayonnement électromagnétique. Il est porteur de l'énergie électromagnétique et se caractérise par l'absence de masse au repos et une vitesse constante dans le vide, celle de la lumière. Les photons sont également responsables de transmettre les forces électromagnétiques entre les particules chargées. Cette particule joue un rôle crucial en physique, notamment en optique, électronique quantique et en communication. En gros, il est, en tous cas dans l'état actuel de nos connaissances, impossible de faire fonctionner un ordinateur avec moins !
Surmonter les défis quantiques
Les obstacles traditionnels du calcul quantique, tels que les exigences de basses températures et de grandes quantités d'énergie, ont été brillamment surmontés par ce dispositif. L'utilisation d'un photon unique permet non seulement d'économiser de l'énergie mais aussi de réduire l'espace nécessaire pour le matériel.
La puissance du photon
Le photon utilisé dans cet ordinateur quantique peut encoder des informations dans « 32 intervalles de temps » ou dimensions, ce qui illustre une capacité exceptionnelle de traitement de l'information dans un format extrêmement compact. Cette avancée montre que les photons sont particulièrement adaptés au développement de technologies quantiques commerciales, grâce à leur portée étendue et à leur faible sensibilité aux interférences.
Une approche photonique
À l'opposé des ordinateurs conventionnels qui dépendent de circuits pour le traitement des données, la technologie photonique utilise des propriétés quantiques pour manipuler et transférer l'information. Cette méthode permet aux ordinateurs quantiques de réaliser des calculs jusqu'à 100 millions de fois plus rapides que les ordinateurs traditionnels, notamment dans des domaines comme la factorisation de grands nombres et la recherche dans de vastes bases de données.
Exploiter les propriétés des photons
La recherche a démontré que manipuler des états quantiques à haute dimension peut être plus complexe que de travailler avec des qubits standards. Toutefois, cette étude prouve que ces états temporels peuvent être préparés et manipulés efficacement à l'aide d'une boucle de fibre optique programmable, élargissant ainsi les possibilités d'utilisation de la technologie quantique dans des applications pratiques.
Avancées et applications futures
L'équipe de l'NTHU a souligné lors d'une conférence de presse que leur dispositif quantique fonctionne sans les imposants systèmes de refroidissement nécessaires dans de nombreux autres laboratoires de recherche en quantique. Cette découverte ouvre des perspectives pour des applications variées allant de la sécurité des données à l'intelligence artificielle, en passant par la recherche médicale et l'optimisation logistique.
Cet article explore l'avènement du plus petit ordinateur quantique au monde, développé par l'équipe de l'Université Nationale Tsing Hua. Utilisant un seul photon à haute dimension, cet appareil révolutionne la puissance et l'efficacité du calcul quantique, offrant des perspectives nouvelles pour de nombreuses applications scientifiques et technologiques futures. Cette innovation marque une avancée majeure dans le domaine des technologies quantiques.
Source : APS
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