Une équipe internationale de scientifiques d'Australie, du Japon et des États-Unis a créé un prototype de processeur quantique à grande échelle entièrement constitué de lumière laser.
Le concept d'un tel processeur a été développé il y a un peu plus de dix ans, ce processeur possède une architecture évolutive qui permet d'augmenter le nombre de nœuds de calcul quantique, constitués de lumière, presque à l'infini.
Les processeurs quantiques modernes sont des dispositifs volumineux, complexes et coûteux dont l'architecture est difficile à mettre à l'échelle », écrivent les chercheurs.
L'approche que nous avons choisie est initialement axée sur la mise à l'échelle du fait que le processeur, appelé état de groupe, est entièrement constitué de lumière.
Un état de cluster est un grand nombre de composants quantiques intriqués qui vous permettent d'effectuer des calculs quantiques, de transférer des informations et d'exécuter toutes les fonctions de base nécessaires.
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«Pour que l'état de groupe soit utilisé dans le monde réel, il doit être à la fois grand et avoir la structure correcte d'intrication des éléments. En une décennie de recherche dans ce sens, pas un seul état de groupe créé n'a fonctionné, ayant échoué dans l'un des deux cas ou les deux, "- les chercheurs écrivent:" Notre mise en œuvre a été la première à réussir à tous égards."
Pour créer un état de groupe, les scientifiques ont utilisé des cristaux spéciaux qui convertissent la lumière laser ordinaire en une forme quantique spéciale appelée lumière comprimée. Cette lumière comprimée, transmise à travers un système complexe de miroirs, séparateurs optiques, fibres optiques et autres composants optiques, permet d'obtenir un état de groupe bidimensionnel dans l'espace de travail, de taille 5 par 1240 nœuds. Chaque nœud est un composant quantique distinct (qubit) capable de traiter indépendamment ou conjointement avec d'autres des informations quantiques.
Et bien que le taux de compression de cet état, qui détermine sa qualité, soit encore petit pour résoudre des problèmes de calcul pratiques, tout indique que les principes choisis par les scientifiques sont réalisables et qu'ils pourront dans un proche avenir obtenir le taux de compression requis de l'état du groupe.
«Dans notre travail, nous avons créé un état de groupe à grande échelle, dont la structure permet déjà d'effectuer des calculs quantiques», écrivent les chercheurs, «Tout ceci est la toute première démonstration que les idées sous-jacentes sont réalisables, la création d'un processeur quantique« léger »est faisable, et l'architecture créée est évolutif à tout niveau de complexité."
