Les éléments centraux d’un nouveau type d’ordinateur quantique sont des atomes magnétiques de la classe des
Sur la voie des ordinateurs quantiques, la première exigence est de créer ce que l’on appelle des bits quantiques ou des qubits, c’est-à-dire des bits de mémoire qui peuvent, contrairement àLes bits classiques, acceptent non seulement les valeurs binaires de zéro et un, mais aussi toute combinaison arbitraire.
« Cela permet un tout nouveau type de calcul et de traitement des données, ce qui, pour des applications spécifiques, signifieÉnorme accélération de la puissance de calcul »
Manuel Grimm, chercheur au PSI.
Les physiciens décrivent comment les bits logiques et les opérations informatiques de base qu’ils peuvent utiliserLes qubits seront situés sur des atomes individuels de la classe des terres rares incorporées dans le réseau cristallin du matériau de base.
Sur la base des lois de la physique quantique, les chercheurs ont calculé que le spin nucléaire des atomes de terres rares seraitIl peut être utilisé comme support de stockage, c’est-à-dire des qubits.Ils suggèrent également que des impulsions laser ciblées peuvent transmettre instantanément des informations aux électrons d’un atome et ainsi activer des qubits, rendant leurs informations visibles aux atomes environnants.
Deux de ces qubits activés interagissentles uns avec les autres et peuvent donc être «enchevêtrés». L'intrication est une propriété particulière des systèmes quantiques de plusieurs particules ou qubits, ce qui est important pour les ordinateurs quantiques: le résultat de la mesure d'un qubit dépend directement des résultats de la mesure d'autres qubits, et vice versa.
Les chercheurs démontrent comment ces qubits peuventêtre utilisé pour créer des portes logiques, principalement des portes de contrôle avec une valeur "NON" (portes CNOT). Les portes logiques sont les éléments de base que les ordinateurs classiques utilisent également pour effectuer des calculs. Si vous combinez un nombre suffisant de telles portes CNOT, ainsi qu'un nombre suffisant de portes d'un qubit, toute opération de calcul imaginable devient possible. Ainsi, ils forment l'épine dorsale des ordinateurs quantiques.
Ce n'est pas la première fois que des scientifiques proposentutiliser des portes logiques quantiques. Cependant, cette méthode d'activation et d'enchevêtrement des qubits présente un avantage décisif par rapport aux précédentes propositions comparables: elle est au moins dix fois plus rapide.
Un autre avantage n’est pas seulement la vitesse à laquelle un ordinateur quantique basé sur ce concept peuteffectuer des calculs, et surtout, cela concerne la susceptibilité du système aux erreurs.
Les Qubits ne sont pas très stables.Si les processus d'intrication sont trop lents, il y a une forte probabilité que certains des qubits perdent leurs informations entre-temps. En fait, les chercheurs du PSI ont découvert un moyen de construire un ordinateur quantique non seulement au moins dix fois plus rapide que des systèmes comparables, mais aussi moins sujet aux erreurs du même facteur.
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