Des chercheurs de l’université de Delft et du CSIC de Madrid viennent de réaliser une percée historique dans la lecture des qubits Majorana.
Pour la première fois, ils ont réussi à « décoder » en temps réel l’état quantique de ces particules mystérieuses.
Cette avancée pourrait révolutionner l’informatique quantique en créant des qubits naturellement protégés contre les erreurs.
Une architecture révolutionnaire en blocs modulaires
L’équipe a construit une nanostructure modulaire appelée « chaîne minimale de Kitaev ».
Ce dispositif assembe deux points quantiques semi-conducteurs connectés par un supraconducteur.
« Au lieu d’agir à l’aveugle sur une combinaison de matériaux, nous la créons de bas en haut », explique Ramón Aguado, chercheur au CSIC.
La sonde capacitance quantique, clé du succès
Les chercheurs ont utilisé une technique innovante appelée « capacitance quantique » pour sonder les qubits.
Cette méthode agit comme « une sonde globale sensible à l’état général du système », permettant d’accéder à l’information distribuée.
Résultat : ils ont pu déterminer en une seule mesure si l’état quantique combiné était pair ou impair.
Protection naturelle contre les erreurs quantiques
Les qubits topologiques Majorana fonctionnent comme des « coffres-forts pour l’information quantique ».
Contrairement aux qubits classiques, ils distribuent l’information sur deux modes quantiques liés.
« Ils sont naturellement robustes contre le bruit local qui produit la décohérence », souligne Aguado.
Cohérence d’une milliseconde, un record prometteur
L’expérience a révélé des « sauts de parité aléatoires » permettant de mesurer la cohérence des qubits.
Les chercheurs ont obtenu une « cohérence de parité dépassant une milliseconde ».
Cette durée est considérée comme très prometteuse pour les futures opérations d’informatique quantique basées sur les modes de Majorana.
Vers une informatique quantique plus fiable
Cette percée ouvre la voie à des ordinateurs quantiques plus stables et moins sujets aux erreurs.
« L’expérience confirme élégamment le principe de protection », note Gorm Steffensen, co-auteur de l’étude.
Les applications commerciales pourraient voir le jour dans la prochaine décennie.
