Des chercheurs de l’ETH Zurich ont développé une nouvelle architecture informatique quantique dans laquelle l’information est stockée sous forme de vibrations mécaniques. Cette approche pourrait permettre de conserver davantage de données dans des puces plus compactes et faciliter, à terme, la réalisation de calculs impossibles à effectuer efficacement avec les ordinateurs conventionnels.
Le système imaginé par la professeure Yiwen Chu et son équipe s’inspire de l’organisation des ordinateurs classiques, qui séparent le processeur de la mémoire vive. Dans leur dispositif, un qubit supraconducteur joue le rôle d’unité de calcul, tandis que de minuscules résonateurs mécaniques constituent la mémoire. Lorsqu’une information y est enregistrée, ces composants se mettent à vibrer selon différents modes, comparables aux notes produites par les cordes d’une guitare, mais à des fréquences inaudibles. Chaque vibration peut ainsi correspondre à un emplacement et à un contenu distincts dans la mémoire quantique.
Ces résonateurs présentent plusieurs avantages par rapport aux mémoires électromagnétiques habituellement utilisées. Plus petits, ils peuvent supporter de nombreux modes vibratoires et stocker simultanément davantage d’informations. Ils maintiennent également les états quantiques plus longtemps, limitant ainsi la perte des données.
Les scientifiques ont démontré que leur puce pouvait réaliser des opérations fondamentales, mais aussi des calculs plus avancés, comme la transformée de Fourier quantique et la recherche de périodicité. Publiés dans la revue Science, ces résultats constituent une preuve de faisabilité importante. Le principal défi sera désormais de vérifier si cette architecture peut être étendue à des systèmes quantiques plus grands, fiables et entièrement programmables.