Les Américains créent encore une fois l’événement en informatique grâce à cette découverte d’une « autoroute quantique » qui soulève de grands espoirs

Les ingénieurs américains révolutionnent la communication entre processeurs.

Une équipe de chercheurs du MIT a franchi une étape majeure dans le domaine de l'informatique quantique en développant un dispositif qui facilite la communication instantanée entre deux processeurs quantiques. Ce système novateur, surnommé « autoroute quantique », promet d'accélérer considérablement le développement et l'efficacité des superordinateurs quantiques.

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Une nouvelle ère s'ouvre pour l'informatique quantique grâce une découverte américaine

Les ordinateurs quantiques, avec leur capacité à résoudre des problèmes bien au-delà des limites des superordinateurs actuels, représentent l'avant-garde de la technologie. Toutefois, leur efficacité dépend fortement de la capacité des processeurs individuels à communiquer rapidement et sans erreur. Jusqu'à présent, les systèmes de liaison « point à point » étaient la norme, mais ils présentaient des risques d'erreurs à mesure que les données transitaient d'un processeur à l'autre.

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Le superconducteur, clé de la communication tout-à-tout

Pour surmonter ces défis, les chercheurs du MIT ont conçu un guide d'onde superconducteur. Ce fil spécialisé transporte des photons, les particules de lumière qui transmettent l'information quantique. Leur dispositif permet une communication « tout-à-tout », où chaque processeur du réseau peut communiquer directement avec tous les autres, améliorant ainsi la scalabilité et l'efficacité du système.

Fonctionnement du dispositif d'interconnexion

Chaque processeur dans le dispositif contient quatre qubits, les unités fondamentales de l'informatique quantique. Certains de ces qubits sont spécialisés pour envoyer et recevoir des photons le long du guide d'onde, tandis que d'autres stockent des données. Les chercheurs utilisent des impulsions micro-ondes pour activer un qubit, lui faisant émettre un photon. Ce photon peut ensuite être dirigé le long du guide d'onde vers un second processeur où il sera capté et absorbé.

Surmonter les défis de transfert de photons

Le succès de ce système repose sur l'absorption efficace du photon par le processeur récepteur. Les imperfections dans le guide d'onde, comme les joints et les connexions, peuvent déformer le photon pendant son voyage, rendant son absorption difficile. Aziza Almanakly, doctorante en ingénierie électrique et informatique et auteure principale de l'étude, explique que le principal défi a été de façonner le photon de manière à maximiser son efficacité d'absorption.

Intelligence artificielle au service de l'optimisation

Pour améliorer le taux d'absorption des photons, l'équipe a utilisé l'apprentissage par renforcement, une forme d'intelligence artificielle, pour optimiser la forme du photon avant son envoi. Cette adaptation a significativement augmenté l'efficacité d'absorption, atteignant plus de 60%.

Vers des réseaux quantiques plus grands

Grâce à cette avancée, les chercheurs se rapprochent de la création de systèmes de calcul quantique plus grands et plus fiables. William D. Oliver, auteur principal de l'étude, envisage l'avenir avec optimisme : « La capacité de lancer et de recevoir des photons nous permet de créer un « interconnect quantique » entre des processeurs quantiques non locaux, ouvrant la voie à l'entrelacement à distance. »

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Les perspectives pour ce dispositif incluent son extension à d'autres types d'ordinateurs quantiques et à de plus grands systèmes pour un internet quantique. Cette révolution dans la communication entre processeurs quantiques pourrait bien changer la donne dans le monde de l'informatique, promettant des avancées significatives dans de nombreux domaines scientifiques et technologiques.

Source : Nature