Le diamant au cœur d'une nouvelle architecture quantique de Fujitsu
Avec QuTech, Fujitsu expérimente une autre approche du passage à l’échelle de l’informatique quantique. Son prototype combine des qubits dont l’information quantique est portée par des défauts atomiques du diamant, des circuits photoniques et un contrôle logiciel.
Fujitsu explore une architecture destinée à faire passer l'informatique quantique à l'échelle en reliant par voie optique de petits modules utilisant des défauts atomiques du diamant comme support de l'information quantique. Développé avec l'institut néerlandais QuTech, son nouveau prototype réunit plusieurs composants nécessaires à cette approche.
Le système repose sur un centre lacune-étain (SnV), c’est-à-dire un défaut du cristal où un atome d’étain se trouve entre deux emplacements atomiques vacants, intégré dans un guide d'onde photonique. Ces défauts artificiels du réseau cristallin peuvent servir d'interface entre un spin utilisé comme qubit et des photons chargés de transporter l'information quantique. Fujitsu a également intégré la fabrication du composant, le contrôle du qubit et l'accès au système via sa plateforme logicielle.
Une première étape, pas encore le passage à l’échelle
QuTech tempère toutefois la portée de l'annonce. Dans une analyse publiée sur son site web, le partenaire de Fujitsu décrit le prototype comme une «première étape au niveau système» et souligne qu'il ne constitue pas encore un processeur quantique à grande échelle. Il comprend actuellement un seul module quantique avec un unique centre SnV. La connexion optique entre plusieurs modules, élément central de l'architecture envisagée, reste donc à démontrer.
Les deux partenaires visent un prototype multimodulaire en 2027. Cette prochaine étape devra notamment montrer que plusieurs unités peuvent être reliées optiquement et échanger de l'information quantique. QuTech souligne que parvenir ensuite à un nombre utile de qubits de bonne qualité constitue encore un défi scientifique et d'ingénierie considérable.
Fujitsu indique par ailleurs que son prototype fonctionne à 1,55 kelvin, soit environ -271,6 degrés Celsius. Cette température, plus élevée que celle généralement requise par les qubits supraconducteurs, pourrait alléger certaines contraintes de refroidissement et faciliter l’intégration de l’électronique et des composants photoniques. Elle reste toutefois suffisamment basse pour nécessiter une infrastructure cryogénique importante.
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