Un groupe de chercheurs a réussi à créer un système quantique capable de maintenir un mouvement perpétuel, semblable à un pendule inflexible, en utilisant 18 qubits. Ce succès technique ouvre de nouvelles perspectives pour la computation quantique, promettant une plus grande stabilité et une meilleure protection des informations, tout en transformant notre approche des technologies de demain.
Des scientifiques réalisent qu’un système quantique peut maintenir un modèle de mouvement répétitif pendant de longues périodes, similaire à un pendule qui ne s’arrête jamais
Imaginez une horloge à pendule qui ne perd jamais le rythme de son balancement. Une réalisation similaire a été atteinte par un groupe de scientifiques, mais à l’échelle quantique. Ils ont développé un système qui oscille sans interruption en utilisant 18 qubits (les unités de base d’information en informatique quantique) dans un processeur supraconducteur.
Selon un article publié dans Nature Communications, cette prouesse est particulièrement significative, car jusqu’à maintenant, il était extrêmement difficile de maintenir ces modèles de mouvement dans le domaine quantique. C’est comme s’ils avaient trouvé un moyen pour qu’un danseur puisse tourner indéfiniment sans perdre son équilibre ou ressentir de la fatigue.
Quand le petit devient stable
Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi il est si compliqué de construire un ordinateur quantique ? La réponse réside dans le fait que les états quantiques sont très fragiles et ont tendance à perdre leurs propriétés particulières rapidement, tel un château de cartes qui s’effondre au moindre souffle. Toutefois, cette avancée pourrait révolutionner la situation (et même ouvrir la voie à l’Internet quantique).
Ce qui rend ce « cristal du temps » unique, c’est sa capacité à conserver son rythme d’oscillation grâce à une propriété appelée topologie. Pensez-y comme à un bouclier protecteur qui rend le système plus résistant aux perturbations externes, semblable à une tortue protégée par sa carapace.
Les chercheurs ont prouvé grâce à cette expérience et d’autres qu’ils pouvaient maintenir leur système face à de légères interférences sans altérer son motif de mouvement. C’est comme s’ils avaient mis au point un gyroscope quantique qui continue de tourner même lorsqu’il est légèrement frappé.
L’un des aspects les plus fascinants de l’expérience est qu’ils ont pu mesurer une notion appelée « entropie d’entrelacement topologique ». Bien que cela semble complexe, c’est simplement un moyen de confirmer que leur cristal du temps possède les propriétés spéciales qu’ils recherchaient. C’est comme avoir une validation mathématique prouvant qu’ils ont atteint leur objectif.
Ce qui est surprenant, c’est que ce nouveau type de cristal du temps est différent de tous ceux qui avaient été créés auparavant. Alors que les anciens affichaient leurs oscillations dans diverses parties du système, celui-ci ne montre son modèle de mouvement que lorsque vous l’observez dans son ensemble, pas dans ses éléments individuels. C’est comme si vous deviez voir l’intégralité d’un ballet pour apprécier la chorégraphie, plutôt que de vous concentrer sur un seul danseur.
Cette avancée pourrait s’avérer essentielle pour l’avenir de l’informatique quantique. Ils ont découvert une nouvelle méthode pour protéger l’information dans un ordinateur quantique, ce qui pourrait les rendre plus fiables et pratiques. Cela représente un pas de plus vers la création d’ordinateurs quantiques capables de résoudre des problèmes actuellement impossibles pour les ordinateurs traditionnels.
Les scientifiques ont réussi cela en plaçant leurs qubits dans une configuration spéciale, comme si c’était un échiquier. Cette disposition a révélé être la clé pour maintenir le système opérationnel plus longtemps que toute tentative précédente.
La prochaine étape consistera à déterminer s’ils peuvent agrandir encore le système tout en le rendant plus stable. Pour l’instant, cette avancée nous rapproche un peu plus de la réalisation d’ordinateurs quantiques opérationnels, ce qui pourrait révolutionner des domaines tels que la recherche de nouveaux médicaments ou le développement de matériaux plus efficaces.