Des chercheurs de l'Université d'Oxford en physique ont démontré la première téléportation quantique de portes logiques, marquant une étape importante vers la réalisation de l'informatique quantique.
L'équipe de recherche a réussi à connecter deux ordinateurs quantiques distincts via un réseau photonique pour former un ordinateur quantique entièrement connecté. Les ordinateurs quantiques utilisent la mécanique quantique pour stocker et traiter des informations. Contrairement aux ordinateurs binaires, où l'unité de base de l'information ou les bits peuvent occuper un état « allumé » ou « éteint », les bits quantiques (qubits) utilisent la propriété de superposition, où l'information peut exister dans plusieurs états simultanément, pour effectuer des calculs à un rythme beaucoup plus rapide que les superordinateurs actuels.
Les capacités de calcul supérieures des ordinateurs quantiques ont le potentiel de révolutionner la recherche médicale, de propulser les modèles de changement climatique et de résoudre les problèmes d'optimisation dans divers secteurs.
Pour relever le défi de la construction de processeurs quantiques à grande échelle capables de traiter des millions de qubits simultanément, les chercheurs de l'Université d'Oxford en physique ont conçu une architecture évolutive où les modules peuvent être interconnectés pour construire une machine plus grande. Chaque module se compose d'un petit nombre de qubits d'ions piégés, qui sont ensuite connectés via des câbles à fibres optiques. Ici, les données sont transmises sous forme de photons plutôt que de signaux électriques, permettant l'intrication des qubits entre les modules.
Une porte logique est un composant d'un dispositif de calcul qui peut effectuer une fonction logique. Sans portes logiques, les ordinateurs ne peuvent pas effectuer les calculs essentiels à leur fonctionnement.
« Dans notre étude, nous utilisons la téléportation quantique pour créer des interactions entre ces systèmes distants », a expliqué Dougal Main de l'Université d'Oxford en physique, qui a participé à la recherche.
Le concept d'un tel ordinateur quantique découle d'un système de supercalcul conventionnel où plusieurs ordinateurs plus petits sont connectés pour atteindre une puissance de calcul accrue. Pour un ordinateur quantique, cette approche surmonte le problème de la scalabilité tout en fournissant l'environnement nécessaire aux opérations à l'échelle quantique, qui sont sujettes aux interférences et aux erreurs.