Une équipe de scientifiques aux États-Unis a franchi une étape importante dans le domaine des supraconducteurs. Cette avancée pourrait avoir des conséquences considérables pour l’avenir de l’informatique quantique.
La recherche détaille le développement d’un nouveau matériau supraconducteur qui a le potentiel de transformer l’informatique quantique et de fonctionner potentiellement comme un « supraconducteur topologique ».
« Un supraconducteur topologique utilise un état délocalisé d’un électron ou d’un trou (un trou se comporte comme un électron avec une charge positive) pour transporter des informations quantiques et traiter des données de manière robuste », ont expliqué les chercheurs dans un communiqué de presse.
Elle est essentielle au développement d’ordinateurs quantiques robustes, qui présentent une sensibilité importante à diverses formes d’interférences.
« Notre matériau pourrait être un candidat prometteur pour le développement de composants informatiques quantiques plus évolutifs et plus fiables », a déclaré Peng Wei, professeur associé de physique et d’astronomie, qui a dirigé l’équipe.
Une combinaison innovante
Les chercheurs ont combiné du tellure trigonal, un matériau connu pour ses propriétés chirales et non magnétiques, avec un supraconducteur à l’état de surface généré sur un mince film d’or.
Cette combinaison innovante a donné naissance à un supraconducteur d’interface bidimensionnel doté de caractéristiques distinctives qui le distinguent des supraconducteurs conventionnels.
« En créant une interface très propre entre le matériau chiral et l’or, nous avons développé un supraconducteur à interface bidimensionnelle », souligné Oui.
La chiralité du tellure trigonal, c’est-à-dire son incapacité à se superposer à son image miroir, introduit un élément unique dans le supraconducteur. De plus, l’interface entre le matériau chiral et l’or crée un environnement favorable.
« Le supraconducteur d’interface est unique car il vit dans un environnement où l’énergie du spin est six fois plus élevée que celle des supraconducteurs conventionnels », a expliqué Wei.
Cette amplification permet d’utiliser les excitations à l’interface pour générer des bits quantiques de spin, ou qubits. Pour rappel, il s’agit des unités fondamentales de l’information quantique dans les ordinateurs quantiques.
Applications en informatique quantique
Les implications de cette découverte s’étendent au domaine en évolution rapide de l’informatique quantique, qui utilise les principes de la mécanique quantique pour résoudre des problèmes complexes au-delà des capacités des ordinateurs classiques.
Les chercheurs ont réussi à construire des résonateurs micro-ondes de haute qualité et à faibles pertes. Il s’agit de composants essentiels des ordinateurs quantiques, qui utilisent des matériaux nettement plus fins que ceux couramment utilisés dans l’industrie.
« Nous avons réussi à obtenir ce résultat en utilisant des matériaux d’une épaisseur d’un ordre de grandeur plus fine que ceux généralement utilisés dans le secteur de l’informatique quantique. Les résonateurs micro-ondes à faible perte sont des composants essentiels de l’informatique quantique et pourraient conduire à des qubits supraconducteurs à faible perte », a fait remarquer Wei tout en soulignant l’importance de cette réalisation.
Il a également souligné la principale difficulté de l’informatique quantique, qui réside dans l’atténuation de la décohérence, ou de la dégradation de l’information quantique au sein d’un système de qubits.
La décohérence, phénomène par lequel un système quantique perd ses fragiles informations quantiques suite à des interactions avec son environnement, constitue un obstacle important au développement d’ordinateurs quantiques pratiques.
La méthodologie innovante des chercheurs, utilisant des matériaux non magnétiques pour établir une interface plus propre, pourrait faciliter la création de composants plus évolutifs et plus fiables pour l’informatique quantique.
D’autres découvertes
Les travaux de l’équipe ont dépassé la découverte initiale. Ils ont observé que le supraconducteur d’interface subit une transition intrigante sous l’influence d’un champ magnétique. Cela suggère une transformation en un « supraconducteur triplet ».
Ce type de supraconducteur présente une stabilité accrue en présence de champs magnétiques. De plus, ils ont démontré que le supraconducteur supprime naturellement les sources de décohérence provenant de défauts de matériaux, ce qui constitue un défi courant dans ce domaine.
L’émergence de ce nouveau matériau supraconducteur, associée à son potentiel pour relever les défis clés de l’informatique quantique et à ses applications prometteuses, signale une nouvelle ère dans ce domaine transformateur.
Cela nous rapproche de la réalisation d’ordinateurs quantiques capables de gérer des problèmes d’une complexité sans précédent.
BULLETIN
Le Plan Quotidien
Restez au courant des actualités de l’ingénierie, de la technologie, de l’espace et de la science avec The Blueprint.
En cliquant sur s’inscrire, vous confirmez que vous acceptez les conditions d’utilisation et la politique de confidentialité de ce site.
À PROPOS DE L’ÉDITEUR
Aman Tripathi Journaliste et rédacteur en chef actif et polyvalent. Il a couvert l’actualité régulière et de dernière minute pour plusieurs publications et médias d’information de premier plan, notamment The Hindu, Economic Times, Tomorrow Makers et bien d’autres. Aman possède une expertise en politique, en voyages et en actualités technologiques, en particulier en matière d’IA, d’algorithmes avancés et de blockchain, avec une forte curiosité pour tout ce qui relève de la science et de la technologie.
2024-08-25 13:41:00
1724583826
#Les #ÉtatsUnis #réalisent #une #percée #dans #domaine #des #supraconducteurs #qui #pourrait #profiter #linformatique #quantique
