mercredi, août 20, 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
Des diamants étirés pour des qubits plus performants et économiques

Des diamants étirés pour des qubits plus performants et économiques

par La rédaction
2 décembre 2023
en Quantique, Technologie

Dans une nouvelle étude soutenue par le centre de recherche quantique Q-NEXT, des chercheurs ont réussi à « étirer » des films de diamant pour créer des qubits plus économiques et plus faciles à contrôler. Cette découverte pourrait rendre les futurs réseaux quantiques plus réalisables.

Une équipe de chercheurs de l’Argonne National Laboratory du Département de l’Énergie des États-Unis, de l’Université de Chicago et de l’Université de Cambridge a annoncé une découverte significative dans l’ingénierie des réseaux quantiques.

En «étirant» des films minces de diamant, ils ont créé des bits quantiques qui peuvent fonctionner avec un équipement et des dépenses significativement réduits. Cette modification rend également les bits plus faciles à contrôler.

Les chercheurs espèrent que les résultats, publiés dans Physical Review X, pourront rendre les futurs réseaux quantiques plus réalisables. « Cette technique vous permet d’augmenter considérablement la température de fonctionnement de ces systèmes, au point qu’il est beaucoup moins intensif en ressources pour les faire fonctionner », a commenté Alex High, professeur assistant à la Pritzker School of Molecular Engineering de l’UChicago, dont le laboratoire a dirigé l’étude.

Dilatation du diamant

Les bits quantiques, ou qubits, ont des propriétés uniques qui les rendent intéressants pour les scientifiques à la recherche de l’avenir des réseaux informatiques. Par exemple, ils pourraient être rendus pratiquement impénétrables aux tentatives de piratage. Il reste toutefois des défis significatifs à résoudre avant qu’il ne puisse devenir une technologie courante et quotidienne.

L’un des principaux problèmes réside dans les «nœuds» qui relaieraient l’information le long d’un réseau quantique. Les qubits qui composent ces nœuds sont très sensibles à la chaleur et aux vibrations, de sorte que les scientifiques doivent les refroidir à des températures extrêmement basses pour qu’ils fonctionnent.

Articles à explorer

Nouveau record quantique : La cohérence du qubit Transmon atteint le seuil de la milliseconde

Nouveau record quantique : La cohérence du qubit Transmon atteint le seuil de la milliseconde

31 juillet 2025
Le CERN crée le premier qubit d’antimatière et repousse les frontières de la physique

Le CERN crée le premier qubit d’antimatière et repousse les frontières de la physique

28 juillet 2025

« La plupart des qubits d’aujourd’hui nécessitent un réfrigérateur spécial de la taille d’une pièce et une équipe de personnes hautement qualifiées pour le faire fonctionner, donc si vous imaginez un réseau quantique industriel où vous devriez en construire un tous les cinq ou dix kilomètres, vous parlez maintenant d’une infrastructure et d’un travail considérables », a indiqué Alex High.

Expérimentation avec les matériaux

Le laboratoire de High a travaillé avec des chercheurs de l’Argonne pour expérimenter avec les matériaux à partir desquels ces qubits sont fabriqués pour voir s’ils pouvaient améliorer la technologie.

L’un des types de qubits les plus prometteurs est fabriqué à partir de diamants. Connus sous le nom de «centres de couleur du groupe IV», ces qubits sont connus pour leur capacité à maintenir l’intrication quantique pendant des périodes relativement longues, mais pour ce faire, ils doivent être refroidis à un peu plus que le zéro absolu.

L’équipe voulait jouer avec la structure du matériau pour voir quelles améliorations ils pourraient apporter – une tâche difficile étant donné la dureté des diamants. Mais les scientifiques ont découvert qu’ils pouvaient «étirer» le diamant à un niveau moléculaire s’ils posaient un film mince de diamant sur du verre chaud. À mesure que le verre refroidit, il se rétracte à un rythme plus lent que le diamant, étirant légèrement la structure atomique du diamant – comme le pavé se dilate ou se contracte lorsque la terre se refroidit ou se réchauffe en dessous, a expliqué High.

Impacts de l’étirement

Cet étirement, bien qu’il éloigne les atomes seulement une quantité infinitésimale, a un effet dramatique sur le comportement du matériau.

Premièrement, les qubits peuvent maintenant maintenir leur cohérence à des températures allant jusqu’à 4 Kelvin (ou -452°F ou -233°C). C’est toujours très froid, mais cela peut être réalisé avec un équipement moins spécialisé.

« C’est une différence d’un ordre de grandeur en termes d’infrastructure et de coût d’exploitation », a ajouté Alex High.

Deuxièmement, le changement rend également possible de contrôler les qubits avec des micro-ondes. Les versions précédentes devaient utiliser la lumière dans la longueur d’onde optique pour entrer des informations et manipuler le système, ce qui introduisait du bruit et signifiait que la fiabilité n’était pas parfaite. En utilisant le nouveau système et les micro-ondes, cependant, la fidélité est montée à 99%.

Il est inhabituel de voir des améliorations dans ces deux domaines simultanément, a expliqué Xinghan Guo, un étudiant en doctorat en physique dans le laboratoire de High et premier auteur de l’article.

« Habituellement, si un système a une durée de vie de cohérence plus longue, c’est parce qu’il est bon pour ‘ignorer’ les interférences extérieures – ce qui signifie qu’il est plus difficile à contrôler, car il résiste à ces interférences », a-t-il déclaré encore. « Il est très excitant qu’en faisant une innovation très fondamentale avec la science des matériaux, nous avons pu surmonter ce dilemme. »

En synthèse

Cette recherche a permis de faire un pas significatif vers la réalisation de réseaux quantiques plus réalisables et économiques. En «étirant» des films de diamant, les chercheurs ont réussi à créer des qubits qui peuvent fonctionner avec un équipement et des dépenses significativement réduits, tout en étant plus faciles à contrôler.

Pour une meilleure compréhension

Qu’est-ce qu’un qubit ?

Un qubit, ou bit quantique, est l’unité de base de l’information dans l’informatique quantique, analogue au bit dans l’informatique classique.

Qu’est-ce que l’intrication quantique ?

L’intrication quantique est un phénomène qui se produit lorsque des particules deviennent liées et que l’état de l’une affecte instantanément l’état de l’autre, quelle que soit la distance qui les sépare.

Qu’est-ce que le centre de recherche quantique Q-NEXT ?

Q-NEXT est un centre de recherche quantique qui soutient les travaux de recherche dans le domaine de l’information quantique.

Qu’est-ce que le diamant a à voir avec les qubits ?

Les diamants sont utilisés pour créer un type de qubit connu sous le nom de «centres de couleur du groupe IV». Ces qubits sont connus pour leur capacité à maintenir l’intrication quantique pendant des périodes relativement longues.

Qu’est-ce que la technique d' »étirement » du diamant ?

La technique d’«étirement» du diamant consiste à poser un film mince de diamant sur du verre chaud. À mesure que le verre refroidit, il se rétracte à un rythme plus lent que le diamant, étirant légèrement la structure atomique du diamant.

Principaux enseignements

Enseignements
1. Les films de diamant peuvent être « étirés » pour créer des qubits plus économiques et contrôlables.
2. Cette technique permet d’augmenter considérablement la température de fonctionnement des systèmes quantiques.
3. Les qubits, ou bits quantiques, ont des propriétés uniques qui les rendent intéressants pour l’avenir des réseaux informatiques.
4. Les qubits sont très sensibles à la chaleur et aux vibrations, nécessitant un refroidissement à des températures extrêmement basses pour fonctionner.
5. L’un des types de qubits les plus prometteurs est fabriqué à partir de diamants.
6. L’étirement du diamant à un niveau moléculaire modifie le comportement du matériau.
7. Les qubits peuvent maintenant maintenir leur cohérence à des températures allant jusqu’à 4 Kelvin.
8. Le changement rend également possible de contrôler les qubits avec des micro-ondes.
9. La fidélité du nouveau système de qubits est de 99%.
10. L’innovation avec la science des matériaux a permis de surmonter le dilemme entre la durée de vie de la cohérence et la résistance aux interférences.

Références

Légende illustration principale : En « étirant » de fines couches de diamant, les chercheurs ont créé des bits quantiques qui peuvent fonctionner avec un équipement et des dépenses considérablement réduits. (Illustration de Peter Allen)

Les informations de cet article sont basées sur une étude publiée dans Physical Review X et menée par des chercheurs de l’Argonne National Laboratory du Département de l’Énergie des États-Unis, de l’Université de Chicago et de l’Université de Cambridge.

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: diamantetirementintricationqubitreseaux quantiques
Article précédent

Une nouvelle forme de mémoire informatique grâce à des matériaux 2D

Article suivant

Des horloges encore plus précises grâce à une « compression » quantique

La rédaction

La rédaction

Enerzine.com propose une couverture approfondie des innovations technologiques et scientifiques, avec un accent particulier sur : - Les énergies renouvelables et le stockage énergétique - Les avancées en matière de mobilité et transport - Les découvertes scientifiques environnementales - Les innovations technologiques - Les solutions pour l'habitat Les articles sont rédigés avec un souci du détail technique tout en restant accessibles, couvrant aussi bien l'actualité immédiate que des analyses. La ligne éditoriale se concentre particulièrement sur les innovations et les avancées technologiques qui façonnent notre futur énergétique et environnemental, avec une attention particulière portée aux solutions durables et aux développements scientifiques majeurs.

A lire également

Pixel 10 Google, pourquoi c’est le grand jour ?
Industrie technologie

Google lance Pixel 10, cap sur l’IA locale et la photo de haut niveau

il y a 8 heures
Découverte d'une planète autour de l'étoile la plus proche du soleil
Recherche

Découverte d’une planète autour de l’étoile la plus proche du soleil

il y a 20 heures
Les stylolites compliquent la propagation des ondes sonores dans les échantillons de roches sédimentaires
Matériaux

Les stylolites compliquent la propagation des ondes sonores dans les échantillons de roches sédimentaires

il y a 22 heures
Un nouveau modèle physique pour stimuler la recherche sur le stockage de l'énergie
Industrie énergie

Un nouveau modèle physique pour stimuler la recherche sur le stockage de l’énergie

il y a 2 jours
Un nouveau système accélère considérablement la recherche de matériaux polymères
Matériaux

Un nouveau système accélère considérablement la recherche de matériaux polymères

il y a 2 jours
L' iPhone 17 attendu en septembre, design revisité et batterie plus fine en vue
Communication

L’ iPhone 17 attendu en septembre, design revisité et batterie plus fine en vue

il y a 2 jours
Plus d'articles
Article suivant
Des horloges encore plus précises grâce à une "compression" quantique

Des horloges encore plus précises grâce à une "compression" quantique

Vicinity se dote d'une chaudière électrique de 42 MW pour une énergie sans carbone

Vicinity se dote d'une chaudière électrique de 42 MW pour une énergie sans carbone

Le futur de la climatisation durable dévoilé au cœur de Paris

Le futur de la climatisation durable dévoilé au cœur de Paris

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

Articles récents

« Comment ne pas être tué par une bombe atomique ? » En 1950, les curieux conseils de « Paris Match »

« Comment ne pas être tué par une bombe atomique ? » En 1950, les curieux conseils de « Paris Match »

20 août 2025
Pixel 10 Google, pourquoi c’est le grand jour ?

Google lance Pixel 10, cap sur l’IA locale et la photo de haut niveau

20 août 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