Processeurs quantiques : la piste du graphène

Le matériau fait décidément l'objet de nombreuses recherches. Il faut dire que son abondance en fait un candidat bon marché pour remplacer le silicium dans un futur plus ou moins lointain, couplé à une structure cristalline permettant de laisser circuler les électrons selon un plan. Ici, il s'agit d'utiliser ces propriétés couplées à un autre matériau pour fabriquer des qubits, la brique de base de l'informatique quantique.

Il a fallu s'y mettre à une bonne quinzaine de chercheurs pour récolter les financements mettre au point le système, avec - cocorico - des Français de l’école Polytechnique accompagnés de ceux du MIT. Leur bébé est une sorte de sandwich où une couche monoatomique de graphène est entourée de deux couches d'un matériau de Van der Waals nommé nitrure de bore hexagonal. Avantage non négligeable du système : les qubits ainsi créés sont contrôlables directement par changement de tension, ce qui permettrait une intégration plus aisée dans des puces de petites tailles - déjà environ un millier en utilisant la technologie actuelle. En effet, sous l'effet d'une différence de potentiel, les électrons s'excitent et peuvent changer de couche, acquérant ainsi les propriétés recherchées ; au contraire des recherches précédentes qui devaient utiliser un champ magnétique pour contrôler l'ensemble, apportant au passage des perturbations supplémentaires.

Le principal inconvénient du bouzin n'est cependant pas résolu : il n'est pas précisé à combien il faut refroidir l'assemblage afin d'obtenir les propriétés désirées, mais cela ne devrait encore une fois pas dépasser la poignée de Kelvins. De plus, le temps de cohérence, c'est-à dire la durée de rétention de l'information quantique, n'est que de 55 nanosecondes, alors que les dernières avancées en la matière font état de temps de l'ordre du dixième de microseconde. Pour une future évolution ? (Source : MIT)