Lancement de deux projets sur l'interconnexion de qubits à erreurs corrigées
L'agence américaine de promotion de la recherche IARPA finance deux projets d'informatique quantique avec la participation de l'ETH, pour un montant total pouvant atteindre 40 millions de dollars. Les deux projets ont pour objectif de relier deux qubits à correction d'erreurs et de poser ainsi la première pierre des futurs ordinateurs quantiques.
Ces dernières années, deux groupes de recherche de l'ETH Zurich ont pu démontrer la correction d'erreurs dans les systèmes quantiques au moyen de techniques de correction d'erreurs. Dans un cas, ils y sont parvenus à l'aide d'une puce pouvant contenir 17 bits quantiques physiques (qubits), qui ont été reliés entre eux pour former un qubit logique. Dans ce contexte, neuf qubits constituent le qubit logique et les huit autres sont chargés de la correction des erreurs. Problème : un qubit logique ne suffit pas à faire un ordinateur quantique.
Deux équipes, deux technologies, un objectif
L'agence américaine de promotion de la recherche IARPA a donc lancé plusieurs projets de recherche fondamentale visant à entrelacer deux qubits logiques et à transférer l'état quantique d'un qubit logique à un deuxième. Pour ce faire, elle prévoit d'investir au cours des quatre prochaines années jusqu'à 40 millions de dollars dans le projet "SuperMOOSE", dirigé par le professeur de l'ETH Andreas Wallraff, et dans le projet "MODULARIS", dirigé par l'université d'Innsbruck et auquel participe le groupe du professeur de l'ETH Jonathan Home. L'équipe de l'ETH dirigée par Wallraff sera renforcée par des chercheurs du MIT, du centre de recherche de Jülich, de l'université canadienne de Sherbrooke, ainsi que par les deux entreprises Zurich Instruments et Atlantic Quantum. Le Quantum Computing Hub de l'ETH-PSI à l'Institut Paul Scherrer est également impliqué dans les deux projets.
Deux technologies différentes sont utilisées à cet effet. Alors que l'équipe de l'ETH mise sur des composants supraconducteurs, l'équipe d'Innsbruck relève le défi sur la base de pièges à ions. Les progrès des deux équipes feront l'objet de publications scientifiques et le succès du projet, prévu sur quatre ans, sera régulièrement évalué.
"Si nous parvenons à relier deux qubits à correction d'erreur, nous poserons les bases de futurs ordinateurs quantiques qui pourront être utilisés pour un large éventail de t?ches", explique Andreas Wallraff. Pour ce faire, il faudra toutefois passer par d'autres étapes et relier entre eux d'abord des dizaines, puis des centaines et enfin des milliers de qubits logiques.
Une collaboration internationale indispensable
Les ordinateurs quantiques sont considérés comme l'une des technologies clés du 21e siècle. Mais leur développement est complexe, prend du temps et co?te cher. La collaboration internationale est donc indispensable. "Le fait que l'IARPA ait sélectionné deux projets impliquant l'ETH Zurich prouve la position de leader qu'occupe notre haute école dans ce domaine de recherche important", se réjouit Christian Wolfrum, Vice-président pour la recherche à l'ETH Zurich. "Il est maintenant important que la Suisse soit associée au plus vite à Horizon Europe et que nos chercheurs puissent également participer au programme Quantum Flagship de l'UE".