Récemment, le magazine Nature a publié une recherche révolutionnaire qui pourrait changer la voie du développement de l'informatique quantique. Grâce à l'innovation matérielle, une équipe de l'Université de Princeton aux États-Unis a amélioré la stabilité des qubits supraconducteurs à des niveaux sans précédent : le temps de rétention de l'état quantique a dépassé 1 milliseconde, atteignant 10 fois les indicateurs techniques courants actuels.
Quelle est la signification de cette avancée ? En termes simples, les qubits sont comme les « cellules cérébrales » d’un ordinateur quantique, et leur durée de vie détermine directement la puissance de calcul. Les qubits supraconducteurs traditionnels (comme ceux utilisés par Google) ne peuvent durer que 100 microsecondes, ce qui équivaut à une « fragmentation » dès que l'on commence à réfléchir. Le temps de maintien de 1 milliseconde rend possibles des opérations quantiques complexes.
Ce qui est encore plus excitant, c'est que cette percée ne résulte pas d'une reconstruction structurelle complexe, mais d'un retour à l'essence des matériaux : en utilisant du tantale au lieu de l'aluminium comme matériau supraconducteur et en utilisant du silicium de haute pureté au lieu du saphir comme substrat. Cela confirme l’idée selon laquelle les avancées les plus importantes proviennent parfois des innovations les plus fondamentales.
Ce développement pourrait abaisser considérablement le seuil requis pour réaliser des ordinateurs quantiques. Selon le plan actuel de Google, la réalisation d'une informatique quantique pratique nécessite des millions de qubits physiques. Mais si de nouveaux qubits sont utilisés, ce nombre pourrait chuter directement à 100 000, passant d’un chiffre astronomique à une fourchette réalisable.
À l'heure actuelle, des institutions telles qu'Amazon Cloud Technology (AWS) ont commencé à développer des qubits de tantale à base de silicium. L'industrie prédit que si le problème des défauts des couches d'oxyde peut être encore amélioré, la durée de vie des qubits devrait atteindre 10 millisecondes et l'échelle physique des ordinateurs quantiques pourrait alors être réduite de moitié.