Sommet numérique : la recherche quantique de Microsoft pour le prochain transistor

Microsoft fait un investissement important dans la création d'une version pratique du composant de base nécessaire à la construction d'un ordinateur quantique, a déclaré lundi le responsable de la recherche de l'entreprise.

Questions quantiques : Peter Lee de Microsoft prend la parole au Digital Summit à San Francisco.

Parlant à Examen de la technologie du MIT l'événement Digital Summit à San Francisco, Peter Lee a comparé l'effort à la recherche aux Bell Labs dans les années 1940 qui a produit le transistor au silicium, la base de tout calcul aujourd'hui. C'est notre tentative pour trouver le dispositif analogue au transistor, a déclaré Lee.

Dans une interview, il a dit Examen de la technologie du MIT que Microsoft avait auparavant gardé son effort quantique relativement calme, mais que les résultats positifs l'ont convaincu d'être plus ouvert. L'une des raisons pour lesquelles nous avons été un peu méfiants est qu'au début, il s'agissait d'un effort marginal - maintenant, la communauté des physiciens nous prend au sérieux, a-t-il déclaré. Nous prenons très au sérieux nos recherches en physique quantique et nous nous développons.

Microsoft dispose d'un laboratoire de recherche dédié à l'informatique quantique, connu sous le nom de Station Q, sur le campus de l'Université de Californie à Santa Barbara. Il a également soutenu des laboratoires du monde entier avec des subventions et des dons d'outils pour aider la recherche.

Un ordinateur quantique devrait être capable d'effectuer des calculs qui sont effectivement impossibles pour n'importe quelle machine conventionnelle aujourd'hui. Aucun n'a jamais été construit. Bien que l'entreprise canadienne Systèmes D-Wave a vendu plusieurs machines qu'il dit être des ordinateurs quantiques, les experts disent qu'il n'y a toujours pas de preuve définitive qu'ils exploitent les principes quantiques et peuvent battre les machines conventionnelles (voir La CIA et Jeff Bezos Bet on Quantum Computing ).

Microsoft n'essaie pas actuellement de construire un ordinateur quantique. Ses efforts de recherche visent plutôt à développer une version fiable du qubit, la clé de voûte d'un ordinateur quantique.

Tout comme un transistor dans un ordinateur conventionnel, un qubit peut basculer entre des états qui représentent soit un 1 soit un 0 de données numériques. Mais un qubit peut également exploiter les effets quantiques pour atteindre un état de superposition à la fois 1 et 0. Cela permettrait à un ordinateur quantique de traiter des données beaucoup plus rapidement que n'importe quel ordinateur conventionnel.

Les chercheurs ont construit des qubits de conceptions différentes et en ont même utilisé un petit nombre ensemble pour des calculs très basiques. Mais aucun n'est capable de maintenir un état de superposition de manière très fiable, ce qui les rend peu pratiques pour quiconque espère construire un ordinateur de toute taille. Nous pensons que les approches actuelles ne seront jamais à l'échelle, a déclaré Lee.

Les recherches de Microsoft se concentrent sur un type de qubit connu sous le nom de qubit topologique qui, selon la théorie, encode les données de manière beaucoup plus robuste.

La base théorique des qubits topologiques a été esquissée pour la première fois à l'UC Santa Barbara il y a environ huit ans, explique Lee. Puis, il y a environ quatre ans, les chercheurs de Microsoft ont mené des travaux pour poser une série de tests clés qui pourraient montrer si ces idées pouvaient fonctionner dans la réalité. Microsoft a financé plusieurs laboratoires dans le monde pour travailler sur ces questions, explique Lee. Il y a deux ans, les résultats ont commencé à être positifs.

Des travaux sont maintenant en cours pour construire un qubit topologique fonctionnel. Pour soutenir cet effort, Microsoft a développé des outils spécialisés pour les expériences quantiques et les a fournis à la communauté universitaire. Ces outils vont des plates-formes de simulation en nuage pour les travaux théoriques à de nouveaux types d'électronique à utiliser dans les températures de surfusion des expériences sur le matériel quantique.

Pendant ce temps, Microsoft envisage déjà d'explorer ce qui pourrait être fait avec un système de qubits topologiques une fois qu'ils seront construits. Supposons qu'un jour nous ayons une machine quantique : cela servirait-il à quelque chose ? dit Lee. Aujourd'hui, nous avons des idées claires en informatique classique sur les problèmes que nous pouvons résoudre mais il est très difficile de concevoir ce qui est possible avec une de ces machines théoriques.

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