Microsoft a dévoilé mercredi Majorana 1, un processeur quantique qui utilise des qubits topologiques, capable d'accueillir jusqu'à un million de qubits sur une seule puce. Une première mondiale ô combien prometteuse.
L'informatique quantique vient de connaître une avancée spectaculaire. Microsoft a dévoilé ce mercredi « Majorana 1 », un processeur quantique révolutionnaire basé sur une nouvelle catégorie de matériaux appelés « topoconducteurs ». Cette innovation pourrait accélérer de manière considérable le développement des ordinateurs quantiques, en réduisant de plusieurs décennies à quelques années seulement le temps nécessaire pour résoudre des problèmes complexes. Entrons dans le détail de cette annonce historique.
Microsoft invente le processeur quantique qui défie les lois de la physique
Microsoft a donc dévoilé le tout premier processeur quantique au monde alimenté par des qubits topologiques. Les topoconducteurs, ce sont des matériaux spéciaux combinant de l'arséniure d'indium et de l'aluminium. Refroidis près du zéro absolu, ils atteignent un nouvel état de la matière, différent des états solide, liquide ou gazeux traditionnels, ce qui ouvre la voie à une approche radicalement nouvelle du calcul quantique.
L'équipe de Microsoft est parvenue à créer huit qubits topologiques tenant dans un espace d'un centième de millimètre. Ces qubits stockent l'information quantique grâce à leur « parité », déterminée par le nombre pair ou impair d'électrons dans les nanofils supraconducteurs.
Le noyau topologique de ces qubits constitue une vraie innovation : plus petit, plus rapide et plus stable que les technologies existantes, il intègre une résistance aux erreurs directement dans sa conception matérielle. Le contrôle numérique de ces qubits, plutôt qu'analogique, représente également une avancée significative dans la manipulation de l'information quantique.
Cette méthode offre une protection naturelle contre les erreurs, les électrons non appariés étant répartis de manière à les rendre invisibles aux perturbations externes.
La lecture des qubits s'effectue via un système sophistiqué de micro-ondes envoyées sur des « points quantiques » connectés aux nanofils. La réflexion de ces micro-ondes permet de déterminer l'état du qubit avec une précision remarquable, en ne présentant seulement qu'1% d'erreur. Voilà qui permet d'entrevoir la possibilité d'un million de qubits sur une seule puce, une densité sans précédent dans l'industrie.
La science valide la révolution quantique de Microsoft
Fait important à connaître, la communauté scientifique a validé cette approche révolutionnaire à travers la publication d'un article dans la revue Nature. Cette reconnaissance confirme la pertinence de la stratégie de Microsoft, qui se distingue par sa simplicité d'implémentation et sa robustesse intrinsèque face aux erreurs quantiques.
Le projet a même séduit la DARPA, l'agence américaine qui développe des technologies militaires avancées, qui a sélectionné Microsoft pour la phase finale de son programme de benchmarking quantique US2QC. Cette collaboration implique des institutions prestigieuses comme les laboratoires de Los Alamos et Oak Ridge. Elle vise à développer rapidement un prototype d'ordinateur quantique tolérant aux pannes d'une ampleur nationale, ce qui permettra d'accélérer la transition vers une informatique quantique pratique.
Les implications de cette avancée dépassent largement le domaine technologique. Des secteurs entiers pourraient être transformés, de la science des matériaux à l'agriculture durable.
Des calculs nécessitant actuellement des milliards en recherche expérimentale deviendraient accessibles, et permettront notamment la conception de matériaux auto-réparateurs ou le développement de produits chimiques plus respectueux de l'environnement.
Le dico' de Clubic 📝
- Un qubit est une unité d’information en informatique quantique. Elle peut exister dans plusieurs états simultanément grâce au principe de superposition quantique.
- Un processeur quantique est le cœur d’un ordinateur quantique. Il utilise des qubits pour exécuter des calculs ultra-rapides grâce aux phénomènes de superposition et d’intrication.
- Les nanofils supraconducteurs sont de minuscules fils conducteurs qui, à très basse température, transportent le courant sans résistance, pour optimiser les performances des circuits quantiques.
Les qubits topologiques, ça promet une vraie révolution en informatique quantique. Mais bon, on a déjà vu des annonces spectaculaires… reste à voir si ça tiendra ses promesses. En tout cas, la course devient passionnante ! 
