Les ingénieurs de l’Université Princeton ont réalisé un progrès clé dans le développement d’ordinateurs quantiques pratiques, en fabriquant un qubit supraconducteur dont la durée de vie est trois fois supérieure à la meilleure version actuelle. « Le vrai défi consiste à construire des qubits, mais l’information ne peut pas être conservée longtemps, ce qui limite le développement des ordinateurs quantiques pratiques », a déclaré Andrew Houck, doyen de la Faculté d’ingénierie de Princeton et chercheur principal associé.

L’équipe de recherche a publié un article indiquant que la durée de cohérence du nouveau qubit dépasse 1 milliseconde, trois fois plus longue que la meilleure version en laboratoire et près de 15 fois plus longue que la norme industrielle des processeurs à grande échelle. Sur cette base, ils ont construit une puce quantique entièrement fonctionnelle, vérifiant ses performances et balayant les principaux obstacles à la correction d’erreurs efficace et à la scalabilité des systèmes industriels. Ce nouveau design de qubit est similaire à ceux déjà utilisés par des entreprises comme Google et IBM, et peut être facilement intégré aux processeurs existants. Houck a déclaré que son remplacement dans le processeur quantique le plus avancé de Google, Willow, pourrait multiplier les performances par 1 000, et que cet avantage croît de manière exponentielle avec l’échelle du système.

Prolonger la durée de vie des qubits (temps de cohérence) est crucial pour que les ordinateurs quantiques exécutent des opérations complexes ; ce qubit de Princeton représente la plus grande avancée unique en matière de temps de cohérence depuis plus d’une décennie. Cette version repose sur un circuit de qubit supraconducteur ; l’équipe de recherche a adopté une approche à deux volets pour le redessiner : utiliser du métal tantale pour aider le circuit à conserver l’énergie, et remplacer le substrat de saphir traditionnel par du silicium de haute qualité. Ils ont surmonté de nombreux défis techniques en faisant croître avec succès le tantale sur le silicium, libérant ainsi le potentiel de cette combinaison.