Qu'est-ce que l'informatique quantique à atomes neutres ?
Le parcours révolutionnaire de Pasqal dans le domaine de l'informatique quantique est profondément ancré dans le travail de pionnier de son cofondateur, le professeur Alain Aspect, lauréat du prix Nobel de physique (2022). Réputé pour ses expériences sur l'intrication quantique et ses méthodes innovantes pour refroidir et manipuler des atomes avec des lasers, le Dr Aspect a jeté les bases scientifiques de l'informatique quantique à atomes neutres. Ses recherches, ainsi que le développement par le Dr Antoine Browaeys de pinces optiques pour les atomes uniques, ont permis à Pasqal d'exploiter la technologie de l'atome neutre pour construire des processeurs quantiques évolutifs.
Les fondements de la technologie de l'atome neutre
L'informatique quantique à atomes neutres apparaît comme l'un des paradigmes les plus prometteurs dans le domaine de l'informatique quantique. Contrairement aux systèmes quantiques supraconducteurs qui reposent sur des circuits artificiels refroidis par cryogénie ou sur des plates-formes d'ions piégés qui manipulent des particules chargées, la technologie de Pasqal utilise des atomes neutres individuels comme qubits, en tirant parti de leur uniformité et de leur stabilité naturelles.
Cette approche offre des avantages inégalés en termes d'évolutivité, de cohérence et de reconfigurabilité, ce qui place Pasqal à l'avant-garde de l'innovation quantique. En manipulant avec précision des atomes neutres à l'aide d'impulsions laser finement réglées, les processeurs quantiques de Pasqal visent à permettre l'exécution de calculs complexes qui approchent ou dépassent potentiellement les capacités des systèmes classiques dans des domaines spécifiques.
Exploitation d'atomes individuels comme qubits pour une informatique quantique puissante et évolutive.
Comment cela fonctionne-t-il ?
Chez Pasqal, nous utilisons des atomes de rubidium neutres individuels comme bits quantiques. Nous nous appuyons sur des techniques avancées de physique atomique et de manipulation laser pour créer et contrôler des qubits avec une précision exceptionnelle. Le processus consiste à refroidir et à piéger des atomes neutres individuels, à encoder des informations quantiques dans leurs états d'énergie et à effectuer des opérations en manipulant avec précision leurs interactions.
Éléments clés des processeurs quantiques à atomes neutres
Réseaux de pinces optiques
En utilisant des faisceaux laser finement réglés, nous créons un réseau de pièges optiques capables de retenir des atomes individuels avec une précision extraordinaire. Ces réseaux peuvent être reconfigurés dynamiquement pour créer différents arrangements de qubits pour différentes tâches de calcul.
Interactions de Rydberg
Lorsque les atomes sont excités à l'état de Rydberg, ils présentent des interactions fortes et accordables avec les atomes voisins. Cette interaction sert de base aux opérations de logique quantique et à la génération d'intrication.
Registres quantiques programmables
Notre technologie nous permet de créer de grands réseaux d'atomes avec des géométries programmables, ce qui permet de simuler des systèmes quantiques complexes et de mettre en œuvre des algorithmes quantiques.
Les avantages de la technologie de l'atome neutre
L'informatique quantique à atomes neutres offre plusieurs avantages clés. Elle excelle en termes d'évolutivité, pouvant prendre en charge des milliers de qubits, et permet de personnaliser l'agencement des atomes afin d'optimiser différents algorithmes. Contrairement à certaines technologies, elle fonctionne à température ambiante, ce qui réduit la complexité et le coût. Les atomes neutres conservent les informations quantiques plus longtemps, ce qui réduit les erreurs, et permettent des interactions efficaces entre les qubits grâce à une connectivité globale.
| Fonctionnalité | Avantage | Pourquoi c'est important |
|---|---|---|
| Uniformité naturelle | Tous les atomes d'un même élément sont identiques | Propriétés cohérentes des qubits, réduisant la complexité de l'étalonnage |
| Longs temps de cohérence | Interaction minimale avec l'environnement | Les Qubits maintiennent les états quantiques plus longtemps, ce qui permet des opérations plus complexes. |
| Connectivité élevée | Les interactions de Rydberg permettent de connecter des qubits distants | Mise en œuvre efficace d'algorithmes complexes avec moins d'opérations |
| Évolutivité | Les matrices peuvent être étendues à des centaines ou des milliers de qubits. | La voie de l'avantage quantique avec des systèmes plus grands |
| Électronique de régulation de la température ambiante | Seuls les atomes eux-mêmes ont besoin d'un refroidissement extrême | Exigences plus simples en matière d'infrastructure et avantages opérationnels |
L'approche de l'atome neutre de Pasqal combine ces avantages pour créer une plateforme d'informatique quantique à la fois puissante et pratique.
L'approche de Pasqal pour l'informatique quantique à atomes neutres
La mise en œuvre par Pasqal de l'informatique quantique à atomes neutres se distingue par son architecture matérielle innovante, sa pile logicielle complète et sa feuille de route ambitieuse.
Publications scientifiques connexes
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