Dépasser la limite quantique standard
Alors que les composants de circuits intégrés des ordinateurs traditionnels approchent rapidement de ce qu'on appelle la «limite quantique», les scientifiques n'ont pas cherché à éviter les effets quantiques. En effet, la possibilité de les exploiter en vue d'améliorer l'efficacité des calculs constituait le principal objectif de la recherche menée par les partenaires du projet SQUBIT-2. Les propriétés intrinsèques des systèmes quantiques pourraient permettre aux ordinateurs quantiques d'exécuter des calculs en parallèle, de réduire les temps de traitement et surtout de résoudre des problèmes considérés insolubles pour les ordinateurs conventionnels. Le potentiel unique des jonctions tunnels supraconductrices pour créer des systèmes suffisamment grands, mais restant contrôlables, de bits quantiques (qubits) a été étudié sous tous ses aspects dans les laboratoires de la Technische Universiteit Delft. Dans les ordinateurs conventionnels, les informations sont souvent stockées sous forme de charges électriques sur de petits condensateurs. La présence ou l'absence de charge sur un condensateur donné représente un bit, qui est représenté par les deux états de charge possibles. De manière étonnante, plusieurs qubits peuvent se trouver dans différentes combinaisons d'états possibles, selon un phénomène nommé intrication quantique. Les partenaires du projet SQUBIT-2 ont pu rendre compte pour la première fois d'une manipulation complexe d'états intriqués. Plus précisément, un qubit de flux supraconducteur contenant trois jonctions Josephson en ligne a été couplé à un dispositif supraconducteur d'interférence quantique (SQUID). Ce dernier a fourni un système de mesure permettant de détecter les états quantiques, en plus de servir d'oscillateur harmonique. Une spectroscopie micro-ondes a permis de contrôler l'état intriqué généré et de détecter les oscillations de Rabi résultant du système couplé. Ces résultats de recherche constituent un indice convaincant pour imaginer l'utilisation de dispositifs quantiques à état solide pour la manipulation des données quantiques à l'avenir.
