fr.wedoany.com Rapport : Récemment, l’entreprise japonaise de matériel quantique Nanofiber Quantum Technologies a annoncé que son projet de développement de « répéteur quantique basé sur l’électrodynamique quantique en cavité » a été sélectionné pour la phase de commercialisation du programme de soutien aux startups deeptech de l’Organisation pour le développement des nouvelles technologies énergétiques et industrielles (NEDO). Le projet devrait recevoir plus de 900 millions de yens de subventions sur deux ans pour faire progresser le développement de matériel clé destiné aux communications quantiques et aux processeurs quantiques en réseau.
L’objectif principal du projet sélectionné par NanoQT est de faire passer sa technologie basée sur l’électrodynamique quantique en cavité à nanofibre, déjà démontrée au niveau des cavités et des systèmes atomiques, à l’étape suivante : le contrôle de l’intrication à distance et la validation au niveau système. Les communications quantiques et le calcul quantique nécessitent tous deux de connecter des systèmes quantiques dispersés via des canaux optiques, mais avec des distances et des architectures différentes : le calcul quantique met davantage l’accent sur l’interconnexion locale entre plusieurs unités de traitement quantique, tandis que les communications quantiques reposent davantage sur la distribution d’intrication entre systèmes distants via des fibres optiques. NanoQT tente d’utiliser le même ensemble de capacités matérielles de base pour aborder ces deux directions, en utilisant une interface d’électrodynamique quantique en cavité à haute efficacité pour convertir l’état des qubits matériels en photons adaptés à la transmission par fibre optique, soutenant ainsi la génération d’intrication à distance, les répéteurs quantiques, les petits réseaux quantiques et le traitement de l’information non locale. Pour l’industrie actuelle, encore dominée par des processeurs quantiques autonomes et isolés, cette capacité d’interconnexion quantique influencera directement la possibilité de faire évoluer le calcul quantique d’appareils uniques vers des systèmes modulaires et en réseau.
Le projet prévoit d’atteindre plusieurs objectifs clés d’ici la fin de la période, notamment la production stable de cavités à nanofibre à très faible perte, la démonstration de la génération, du contrôle et de la distillation d’intrication à distance sur deux nœuds, et le développement de systèmes d’intrication multi-atomes destinés aux communications quantiques.
Cette recherche répond également aux défis fondamentaux de l’ingénierie des réseaux quantiques. Les liaisons de communication quantique traditionnelles reposent souvent sur la distribution de clés point à point ou sur des connexions de nœuds expérimentaux, tandis que les répéteurs quantiques doivent résoudre des problèmes tels que la perte, la décohérence, le maintien de l’intrication et la synchronisation des nœuds sur de longues distances. La solution de NanoQT intègre les nanofibres, les atomes, les photons et l’effet de renforcement de cavité dans une même plateforme matérielle, visant à améliorer l’efficacité de la génération d’intrication grâce à des cavités à faible perte et un couplage atome-photon fort, tout en permettant une intégration plus naturelle avec les réseaux de fibres existants. Si les opérations d’intrication à distance peuvent être réalisées de manière stable dans un petit réseau, les communications quantiques pourraient passer de liaisons de sécurité en laboratoire à un prototype d’internet quantique plus complexe ; les processeurs quantiques en réseau pourraient également explorer, avant l’arrivée du calcul quantique tolérant aux fautes à grande échelle, des applications quantiques à petite échelle, bruyantes mais capables de coopération à distance.
Le soutien de la NEDO japonaise à ce projet reflète également l’effort du Japon pour construire des voies de commercialisation précoces autour des communications quantiques, du calcul quantique et des capacités de fabrication deeptech. NanoQT, dont le siège est à Tokyo, au Japon, possède des bureaux à Palo Alto, en Californie, et à College Park, dans le Maryland, aux États-Unis. Sa feuille de route technologique met l’accent sur la compatibilité avec les infrastructures de fibres optiques et les architectures de processeurs quantiques. Les progrès futurs du projet dépendront principalement de la stabilité de production des cavités à nanofibre à très faible perte, de la reproductibilité expérimentale du contrôle de l’intrication à distance, de la clarté des cas d’utilisation des communications quantiques, et de la capacité de l’entreprise à établir des collaborations plus profondes avec les instituts de recherche, les opérateurs de réseaux de communication et les plateformes de calcul quantique. Alors que les concepts de communication quantique sécurisée, de calcul quantique distribué et d’internet quantique continuent de gagner en popularité, les répéteurs quantiques et le matériel d’interconnexion quantique deviendront des directions clés pour la mise à niveau des infrastructures de communication et d’information.
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