Une équipe de physiciens de l’Université Aalto a repoussé les limites de l’informatique quantique en atteignant un temps de cohérence record d’une milliseconde pour un qubit transmon, marquant ainsi une avancée significative dans le domaine.
Dirigé par le professeur Mikko Möttönen, le groupe de recherche Quantum Computing and Devices (QCD) a mesuré un temps de cohérence d’écho maximal de 1,06 milliseconde, avec une médiane de 0,5 milliseconde. Cela dépasse largement les précédents records scientifiques, qui avoisinaient seulement 0,6 milliseconde.
« Nous venons de mesurer un temps de cohérence d’écho pour un qubit transmon qui a atteint une milliseconde au maximum, avec une médiane d’une demi-milliseconde », a déclaré Mikko Tuokkola, le doctorant ayant réalisé et analysé les mesures. Les résultats de l’équipe ont été publiés dans la prestigieuse revue Nature Communications le 8 juillet.
Le temps de cohérence d’un qubit est un paramètre crucial en informatique quantique, car il détermine la durée pendant laquelle un bit quantique peut conserver son état avant que des erreurs ne surviennent à cause du bruit ambiant. Une cohérence prolongée permet aux ordinateurs quantiques d’exécuter des opérations plus complexes sans erreur et réduit les besoins en correction d’erreurs quantiques, rapprochant ainsi les chercheurs de l’informatique quantique tolérante aux fautes.
Cette avancée a été rendue possible grâce à des qubits transmon de haute qualité, fabriqués dans les salles blanches de l’Université Aalto à partir de films supraconducteurs fournis par le Centre de recherche technique de Finlande (VTT). Les chercheurs ont documenté leur approche de manière exhaustive afin de la rendre reproductible par des groupes de recherche du monde entier.
« Les ordinateurs quantiques sont sur le point de devenir utiles grâce à l’augmentation de la cohérence et de la fidélité des qubits », explique le professeur Möttönen. « Les premières applications semblent concerner la résolution de problèmes mathématiques difficiles mais courts, comme les problèmes d’optimisation binaire de haut ordre. » Il anticipe des applications industrielles et commerciales d’ici cinq ans, d’abord via des algorithmes NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum) puis sur des machines légèrement corrigées des erreurs.
Cette réussite s’inscrit dans le cadre des initiatives finlandaises en technologies quantiques, incluant le programme phare finlandais sur le quantique et le Centre d’excellence en technologie quantique de l’Académie de Finlande. Pour accélérer les prochaines avancées, le groupe QCD a ouvert des postes pour un membre senior et deux chercheurs postdoctoraux.