Fujitsu a créé un prototype fonctionnel d'ordinateur quantique basé sur des qubits de spin de diamant. La société prévoit d’utiliser des connexions photoniques pour faire évoluer le système et créer une version multimodule dès 2027.
Ordinateur quantique diamant
Le prototype de Fujitsu est basé sur les centres de lacunes d'étain (SnV) dans le diamant, qui sont utilisés comme qubits. Ils ont été intégrés à des circuits intégrés photoniques pour lire les états quantiques à l’aide de la lumière.
Selon l'entreprise, le prototype fonctionne à une température d'environ -271,6 °C, ce qui est légèrement supérieur à l'environnement de fonctionnement typique des ordinateurs quantiques supraconducteurs (environ -273,13 °C). Fujitsu a également démontré sa capacité à contrôler le système via sa propre plate-forme de calcul quantique hybride sans avoir besoin de comprendre séparément l'architecture matérielle utilisée.
La société qualifie ce développement de premier prototype fonctionnel d'un ordinateur quantique de ce type avec des centres SnV et des circuits photoniques intégrés.
L'essentiel est la capacité d'évoluer
Une caractéristique clé de l’architecture est que des modules quantiques individuels peuvent être connectés à l’aide de la lumière. Cela permet potentiellement de construire des systèmes plus grands à partir de plusieurs blocs relativement petits, plutôt que d’essayer de regrouper tous les qubits dans un seul appareil.
La plateforme diamantée utilise des défauts du réseau cristallin comme qubits. Fujitsu a choisi les centres SnV au lieu des centres plus courants NV-centres : selon l'entreprise, ils présentent une symétrie structurelle et sont moins sensibles aux bruits extérieurs.
Pour le prototype, la société a également développé des technologies permettant de combiner le diamant avec d'autres matériaux et de réduire l'épaisseur de la couche de diamant de plusieurs centaines de micromètres à des centaines de nanomètres. Ceci est nécessaire pour l’intégration de structures en diamant avec des circuits photoniques.
La prochaine étape est plusieurs modules
Fujitsu prévoit de créer un prototype d'ordinateur quantique composé de plusieurs modules en diamant dès 2027. En parallèle, l'entreprise commencera à développer une technologie permettant de combiner les architectures en diamant et supraconductrices.
La création du prototype est le résultat d'une recherche conjointe entre Fujitsu, la TU Delft et le centre de recherche QuTech, qui a débuté en 2020. Le projet a également reçu le soutien du programme Holland High Tech des Pays-Bas.
À long terme, Fujitsu prévoit de créer un système doté de 250 qubits logiques d'ici 2030 et de 1 000 qubits logiques d'ici 2035. Il s'agit toujours d'objectifs de la feuille de route technologique et non d'indicateurs atteints.
Rappelons que ForkLog discutait dans le prochain numéro de Quantum & After de qui paie la course quantique, combien cela coûte et comment distinguer le réel progrès du marketing.
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