dimanche, juillet 27, 2025
  • Connexion
Enerzine.com
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Enerzine.com
Aucun résultat
Voir tous les résultats
« Big Bang quantique » : le QSA dévoile des outils pour dompter l'incontrôlable.

« Big Bang quantique » : le QSA dévoile des outils pour dompter l’incontrôlable.

par Berkeley Lab (USA)
5 mai 2025
en Quantique, Technologie

Alors que les limites de l’informatique classique se précisent, un domaine de recherche, longtemps confiné aux marges du possible, gagne en maturité. Le Quantum Systems Accelerator (QSA), un consortium réunissant quinze institutions sous l’égide du Département de l’Énergie américain, concentre ses efforts sur une technologie encore balbutiante : les qubits supraconducteurs. Ces unités d’information, refroidies à des températures proches du zéro absolu, pourraient un jour constituer la base d’ordinateurs capables de résoudre des problèmes hors de portée des machines actuelles. Trois axes de travail, récemment détaillés dans une série de publications, illustrent les avancées méthodiques de cette quête.

Simuler l’invisible : une grille de qubits pour explorer l’électromagnétisme

Au Massachusetts Institute of Technology (MIT), une équipe a franchi une étape dans la manipulation des qubits transmon, des composants supraconducteurs particulièrement stables. En disposant seize de ces éléments en une grille de 4×4, les chercheurs ont reproduit un phénomène clé de la physique : l’effet Hall. Ce comportement, observé lorsque des particules chargées sont déviées par un champ magnétique perpendiculaire, a été simulé à l’aide de signaux électriques continus appliqués via des lignes de contrôle indépendantes. Leur dispositif émule ainsi un « potentiel vecteur magnétique », un concept central en électromagnétisme qui influence la dynamique des particules.

Cette réalisation ne se limite pas à une démonstration technique. Elle permet d’envisager l’étude de matériaux quantiques aux propriétés inédites, depuis les supraconducteurs fonctionnant à température ambiante jusqu’aux structures topologiques aux comportements électroniques exotiques. Les simulations quantiques pourraient accélérer la découverte de composés révolutionnaires, au lieu de se limiter à des expérimentations coûteuses en laboratoire.

Contrôler l’insaisissable : l’IA au cœur des systèmes quantiques

Au Lawrence Berkeley National Laboratory, une autre facette du défi quantique est prise à bras-le-corps : le contrôle des qubits. Le système QubiC 2.0, une plateforme électronique modulaire basée sur des circuits FPGA programmables, intègre désormais un réseau neuronal directement sur puce. Cette innovation permet d’analyser en temps réel l’état des qubits, avec une latence de 54 nanosecondes pour la discrimination d’états quantiques. Résultat : la fidélité des mesures passe de 92 % à 98 %, un gain substantiel pour la fiabilité des calculs.

L’intérêt de cette approche réside dans son adaptabilité. Les algorithmes d’apprentissage automatique pourraient non seulement corriger les erreurs en temps réel, mais aussi optimiser les opérations en fonction des caractéristiques individuelles des qubits. Une telle personnalisation serait impensable avec des méthodes traditionnelles, souvent génériques et peu flexibles.

Évaluer pour progresser : le « mirror randomized benchmarking »

La performance des processeurs quantiques dépend aussi de leur capacité à identifier et à quantifier les erreurs. Une collaboration entre l’Université de Californie à Berkeley, le Berkeley Lab et les Sandia National Laboratories a abouti au développement du « mirror randomized benchmarking » (MRB). Cette technique, évolution d’une méthode existante, permet d’évaluer la fidélité des portes logiques quantiques à grande échelle.

Articles à explorer

UK : un investissement majeur dans la recherche sur les batteries de nouvelle génération pour les industries lourdes

UK : un investissement majeur dans la recherche sur les batteries de nouvelle génération pour les industries lourdes

25 juillet 2025
Une puce optique transmet des données d'entraînement à l'IA à une vitesse de 1 000 Gbit/s par seconde en consommant très peu d'énergie

Une puce optique transmet des données d’entraînement à l’IA à une vitesse de 1 000 Gbit/s en consommant très peu d’énergie

24 juillet 2025

Contrairement au « randomized benchmarking » classique, limité aux systèmes à faible nombre de qubits, le MRB utilise des séquences de portes « miroir » pour amplifier la sensibilité aux erreurs de diaphonie — ces interférences parasites entre qubits voisins. Son application à des architectures comptant des milliers d’unités devient ainsi envisageable. Les premiers résultats révèlent que ces erreurs représentent une fraction significative des défaillances dans les processeurs actuels, soulignant l’urgence de stratégies de correction ciblées.

Un écosystème en mutation

Les travaux du QSA reflètent une tendance plus large : la montée en puissance des technologies quantiques supraconductrices. Chaque avancée, qu’elle touche à la simulation, au contrôle ou à l’évaluation, contribue à combler l’écart entre théorie et application pratique. Les collaborations interinstitutionnelles, combinées à l’ouverture de certaines technologies (comme le QubiC 2.0, disponible en open source), accélèrent la diffusion de leurs savoir-faire.

Reste que le chemin vers l’ordinateur quantique universel, tolérant aux erreurs, reste semé d’obstacles. Les températures extrêmes requises, la fragilité des qubits face aux perturbations externes, ou encore la complexité de l’ingénierie à grande échelle constituent autant de défis persistants. Pourtant, l’ampleur des investissements — tant publics que privés — et la créativité des approches laissent entrevoir des progrès rapides.

Un futur en construction

L’informatique quantique ne se résume pas à une course technologique. Elle représente un changement de paradigme, où la maîtrise des lois quantiques redéfinit les frontières du calculable. Le QSA, à travers ses projets structurants, participe à cette révolution silencieuse. Ses contributions, bien que spécialisées, esquissent déjà les contours d’une ère où la simulation de molécules complexes, l’optimisation de systèmes critiques ou la cryptographie post-quantique deviendront des réalités tangibles.

La question n’est plus de savoir si cette transition aura lieu, mais à quel rythme elle s’opérera — et dans quelles mains se concentreront ses bénéfices. Dans ce paysage en mouvement, chaque article scientifique, chaque logiciel open source, et chaque collaboration internationale dessine un peu plus le visage d’un futur désormais à portée de qubits.

Lexique

  1. Qubits supraconducteurs : Unités d’information quantique refroidies à 20 millikelvins, exploitant les propriétés de matériaux supraconducteurs pour des calculs exponentiellement plus puissants.
  2. Effet Hall : Phénomène physique où une particule chargée est déviée latéralement sous l’effet d’un champ magnétique perpendiculaire, simulé par le MIT via des qubits.
  3. QubiC 2.0 : Plateforme électronique open source du Berkeley Lab, utilisant des FPGA et un réseau neuronal pour contrôler les qubits avec une latence de 54 nanosecondes.
  4. Mirror randomized benchmarking (MRB) : Méthode d’évaluation des portes logiques quantiques, détectant les erreurs de diaphonie dans des systèmes à milliers de qubits, contrairement aux méthodes traditionnelles.
  5. Diaphonie quantique : Interférences parasites entre qubits voisins, réduisant la fidélité des calculs et diagnostiquées via le MRB.
  6. Transmon : Type de qubit supraconducteur stable, manipulé par des signaux électriques continus pour simuler des champs magnétiques synthétiques.
  7. Potentiel vecteur magnétique : Concept électromagnétique décrivant l’influence d’un champ magnétique sur des particules chargées, émulé par les grilles de qubits du MIT.

Légende illustration : Co-dirigeants des projets QubiC et QubiC 2.0 de la division ATAP (Accelerator Technology & Applied Physics) du Berkeley Lab.

Aller à l'essentiel en cliquant sur les boutons suivants :

  Résume: ChatGPT   Explore: Perplexity   Eclaire: Grok   Analyse: Claude AI
Partager l'article avec :
  WhatsApp   LinkedIn   Facebook   Telegram   Email
Tags: electromagnetiqueiamitoutils
Article précédent

Comment l’origami pourrait débloquer une nouvelle classe de matériaux

Article suivant

Les feuilles de plantes inspirent la conception d’une pile à combustible améliorée

Berkeley Lab (USA)

Berkeley Lab (USA)

Le Berkeley Lab, officiellement nommé Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), est une institution scientifique majeure dont l'histoire commence en 1931 grâce au physicien Ernest O. Lawrence, lauréat du prix Nobel de physique en 1939. Fondé initialement comme Radiation Laboratory sur le campus de l'Université de Californie à Berkeley, le laboratoire s'est ensuite installé sur les collines de Berkeley, surplombant la baie de San Francisco. Le laboratoire doit sa réputation à l'approche novatrice de Lawrence qui a introduit le concept de science multidisciplinaire en équipe, réunissant des experts de différents domaines pour travailler sur des projets complexes. Cette approche reste aujourd'hui un principe directeur de l'institution, qui a vu passer quatorze lauréats du prix Nobel. Le laboratoire est organisé autour de six axes principaux de recherche: Sciences informatiques - Calcul haute performance - Intelligence artificielle Sciences physiques et matériaux - Développement de l'Advanced Light Source (ALS), un synchrotron avec 41 lignes de lumière - Recherche en nanotechnologie via le Molecular Foundry Sciences environnementales et terrestres - Études sur l'efficacité énergétique - Recherches sur le changement climatique Biosciences - Joint Genome Institute (JGI) pour la recherche génomique - Développement de thérapies contre le cancer[2] Technologies énergétiques - Recherche sur les biocarburants via le Joint BioEnergy Institute (JBEI) - Alliance Liquid Sunlight (LiSA) pour la conversion de l'énergie solaire

A lire également

Un robot éléphant conçu avec une méthode d'impression 3D bioinspirée
Robotique

Un robot éléphant conçu avec une méthode d’impression 3D bioinspirée

il y a 8 heures
Google va utiliser la technologie CO2 Battery d'Energy Dome pour fournir une énergie sans carbone
Batterie

Google va utiliser la technologie CO2 Battery d’Energy Dome pour fournir une énergie sans carbone

il y a 9 heures
Efficacité énergétique : Q.ANT vise des gains multipliés par 30 face aux GPU traditionnels
Industrie technologie

Efficacité énergétique : Q.ANT vise des gains multipliés par 30 face aux GPU traditionnels

il y a 1 jour
Des pinces optiques permettent d'intensifier la recherche sur les molécules uniques
Optique

Des pinces optiques permettent d’intensifier la recherche sur les molécules uniques

il y a 2 jours
Un projet vise à prédire comment les très petites particules se déplacent dans les environnements poreux
Matériaux

Un projet vise à prédire comment les très petites particules se déplacent dans les environnements poreux

il y a 2 jours
La maintenance prédictive basée sur l'IA gagne du terrain dans le secteur de l'énergie
Intelligence artificielle

La maintenance prédictive basée sur l’IA gagne du terrain dans le secteur de l’énergie

il y a 2 jours
Plus d'articles
Article suivant
Les feuilles de plantes inspirent la conception d'une pile à combustible améliorée

Les feuilles de plantes inspirent la conception d'une pile à combustible améliorée

Mission biomasse - mesurer la capacité pulmonaire de la Terre depuis l'espace

Mission biomasse - mesurer la capacité pulmonaire de la Terre depuis l'espace

Carrelage et efficacité énergétique : un duo gagnant pour une maison économe

Carrelage et efficacité énergétique : un duo gagnant pour une maison économe

Laisser un commentaire Annuler la réponse

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Bibliothèque photos préférée : Depositphotos.com
depositphotos
Enerzine est rémunéré pour les achats éligibles à la plateforme AMAZON

Articles récents

Un robot éléphant conçu avec une méthode d'impression 3D bioinspirée

Un robot éléphant conçu avec une méthode d’impression 3D bioinspirée

27 juillet 2025
Google va utiliser la technologie CO2 Battery d'Energy Dome pour fournir une énergie sans carbone

Google va utiliser la technologie CO2 Battery d’Energy Dome pour fournir une énergie sans carbone

27 juillet 2025
  • A propos
  • Newsletter
  • Publicité – Digital advertising
  • Mentions légales
  • Confidentialité
  • Contact

© 2025 Enerzine.com

Bienvenue !

Login to your account below

Forgotten Password?

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
  • Renouvelable
  • Technologie
  • Environnement
  • Mobilité
  • Habitat
  • Insolite
  • Guide
  • Labo

© 2025 Enerzine.com