Conçu avec une nouvelle catégorie de matériaux révolutionnaire appelée topoconducteur, Majorana 1 marque une avancée structurante vers l’informatique quantique concrète.
Les ordinateurs quantiques promettent de révolutionner la science et la société – mais seulement lorsqu’ils atteindront une échelle autrefois considérée comme lointaine et insaisissable, et que leur fiabilité sera assurée par la correction des erreurs quantiques. Aujourd’hui, nous annonçons des avancées rapides en matière d’informatique quantique :
- Majorana 1 : le premier Quantum Processing Unit (QPU) au monde alimenté par un coeur topologique, conçu pour accueillir jusqu’à un million de qubits sur une seule puce.
- Un qubit topologique protégé physiquement : l’article de recherche publié aujourd’hui dans Nature, ainsi que des données partagées cette semaine au cours de la présentation à Station Q, démontrent notre capacité à exploiter un nouveau type de matériau et à concevoir un type de qubit radicalement différent, petit, rapide et contrôlé numériquement.
- Une feuille de route matérielle pour aboutir à un calcul quantique fiable, c’est-à-dire notre trajectoire pour aller d’un matériel à un seul qubit jusqu’aux matrices permettant la correction des erreurs quantiques.
- Construction du premier prototype tolérant aux pannes (fault-tolerant prototype ou FTP) au monde basé sur des qubits topologiques : Microsoft construira le FTP d’un ordinateur quantique évolutif d’ici quelques années, et non des décennies, dans le cadre de la phase finale du programme DARPA US2QC.
Ces étapes marquent un tournant clé dans l’informatique quantique, alors que nous passons de l’exploration scientifique à l’innovation technologique.
Révolutionner le contrôle quantique grâce à la précision numérique
Cette technique de lecture permet une approche fondamentalement différente du calcul quantique, qui consiste à utiliser les mesures pour effectuer des calculs.
L’informatique quantique traditionnelle fait tourner les états quantiques selon des angles précis, nécessitant des signaux de contrôle analogiques complexes adaptés à chaque qubit. Cela complique la correction des erreurs quantiques (QEC), qui doit s’appuyer sur ces mêmes opérations sensibles.
Notre approche basée sur la mesure simplifie la QEC de manière radicale : nous effectuons la correction des erreurs uniquement via des mesures activées par de simples impulsions numériques connectant et déconnectant des points quantiques des nanofils. Ce contrôle numérique rend la gestion de vastes ensembles de qubits beaucoup plus pratique pour des applications réelles.
Libérer le potentiel de l’informatique quantique
Il y a dix-huit mois, nous avons défini notre feuille de route vers un superordinateur quantique. Aujourd’hui, nous franchissons une deuxième étape clé en démontrant le premier qubit topologique au monde. Et nous avons déjà placé huit qubits topologiques sur une puce conçue pour en accueillir un million.
Un ordinateur quantique d’un million de qubits n’est pas seulement un jalon : c’est une porte d’entrée vers la résolution de certains des problèmes les plus complexes au monde. Même les supercalculateurs les plus puissants d’aujourd’hui ne peuvent pas prédire avec précision les processus quantiques qui déterminent les propriétés des matériaux essentiels à notre avenir. Mais l’informatique quantique à cette échelle pourrait conduire à des innovations telles que des matériaux auto-réparateurs capables de combler les fissures des ponts, une agriculture durable et des découvertes de produits chimiques plus sûrs. Ce qui nécessite aujourd’hui des milliards de dollars en recherches expérimentales approfondies et en expériences en laboratoire humide pourrait être réalisé grâce aux calculs d’un ordinateur quantique.