Les éléments constitutifs de l'internet quantique se précisent ?

Les éléments constitutifs de l'internet quantique sont en train d'émerger

L'informatique quantique progresse considérablement dans divers domaines de la technologie, qu'il s'agisse de l'augmentation du nombre de qubits ou de l'amélioration des possibilités d'utilisation de l'informatique quantique. développer la mise en réseau quantique, un projet entièrement nouvel état de la matière, un système d'exploitation pour les réseaux quantiqueset même trouver les premiers cas d'utilisation dans la formation à l'IA.

Le développement de sources de lumière quantique est un autre domaine qui mérite notre attention. Il s'agit du type de lumière qui est émise de manière à produire une paire de photons intriqués, et uniquement cela. Les particules intriquées continuent d'interagir l'une avec l'autre même lorsqu'elles sont séparées, ce qui entraîne un transfert des propriétés quantiques.

Cette intrication sera cruciale pour la mise en réseau des ordinateurs quantiques, car seule une source de lumière quantique peut transporter des données quantiques d'un ordinateur à l'autre.

Jusqu'à présent, il a été difficile de créer des sources de lumière quantique fiables. Une option pourrait être la création d'optiques non linéaires, avec des sources de lumière quantique. l'optique non linéaire à haut rendement récemment développée par des chercheurs de l'Université de l'Illinois.

Une autre option est s'appuyer sur nitrure de gallium semi-conducteurLa technologie de l'énergie solaire est déjà utilisée pour les puces et les lasers, bien qu'il s'agisse encore d'un travail en cours.

Une nouvelle option prometteuse s'ouvre aujourd'hui, utilisant l'élément de terre rare erbium, avec l'objectif de réduire les émissions de gaz à effet de serre et d'améliorer la qualité de l'air. ÉGAL initiative (Sources de lumière quantique au silicium basées sur l'erbium) développé par une collaboration germano-danoise impliquant le Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) et le Université technique du Danemark (DTU).

L'importance de l'Erbium pour les réseaux quantiques

L'erbium est un élément de terre rare (numéro atomique 68), principalement utilisé pour ses propriétés fluorescentes.

Les verres ou cristaux d'erbium modifiés sont utilisés en tant que laser amplificateur optique pour les signaux transmis par fibre optique. Il est également utile dans les lasers utilisés en chirurgie et en dentisterie (laser Er:YAG), car il crée une application puissante mais très superficielle de l'énergie laser.

L'erbium est principalement produit à partir de minerais riches en terres rares, souvent associés à des gisements riches en thorium.

La capacité de l'erbium à émettre de la lumière devrait en faire une source lumineuse idéale pour les applications quantiques, mais cela n'a pas été possible jusqu'à présent, car l'erbium ne réagit pas assez fortement à la stimulation par la lumière. Ainsi, dans les formes actuelles, une trop grande partie de l'information quantique serait perdue entre la source lumineuse et les puces et mémoires quantiques.

"L'un des objectifs les plus difficiles à atteindre est d'intégrer des sources lumineuses quantiques à des mémoires quantiques. Cela semblait irréaliste il y a encore quelques années, mais nous voyons aujourd'hui la voie à suivre."

Søren Stobbe - Professeur à l'Université technique du Danemark (DTU)

Comment la nanophotonique libère le potentiel quantique de l'erbium

C'est là que les recherches de l'Université technique du Danemark ont fait une percée. Ils ont mis au point une nouvelle technologie nanophotonique qui permet de rendre l'erbium beaucoup plus réactif à la lumière.

Cette méthode associe des émetteurs de lumière à l'erbium à des dispositifs nanophotoniques en silicium fabriqués dans le commerce.

Source : HZDR

Cela a ouvert la voie à des mémoires quantiques à longue durée de vie qui peuvent être fabriquées à l'échelle d'une plaquette à l'aide de la technologie CMOS.

"Nous avons l'intention d'utiliser des techniques avancées de faisceau d'ions pour implanter des atomes d'erbium dans de minuscules structures de silicium et étudier comment l'utilisation de silicium ultra-pur peut améliorer leurs performances".

Yonder Berencén - Professeur à l'Institut de physique des faisceaux d'ions et de recherche sur les matériaux au HZDR.

Ces systèmes quantiques peuvent être utilisés pour toute une série d'applications autres que les réseaux et les télécommunications quantiques, notamment la photonique intégrée avec une consommation d'énergie extrêmement faible et de nouvelles méthodes de nanofabrication.

La vision technologique repose sur la combinaison de puces nanophotoniques de DTU avec des technologies uniques dans le domaine des matériaux, de la nanoélectromécanique, de la nanolithographie et des systèmes quantiques. Il existe aujourd'hui de nombreux types de sources de lumière quantique, mais elles ne fonctionnent pas avec les mémoires quantiques ou sont incompatibles avec les fibres optiques.

Søren Stobbe - Professeur à l'Université technique du Danemark (DTU)

Applications concrètes de la lumière quantique à base d'Erbium

Les applications les plus importantes de ces projets seront la mise en réseau des ordinateurs quantiques, car l'utilisation de l'erbium le rend compatible avec les mêmes longueurs d'onde lumineuses que celles utilisées dans les communications par fibre optique.

En tant que réseau normal de fibres optiques Il a récemment été démontré qu'il était possible de transporter des informations quantiques en même temps que des flux de données télécoms normaux.La capacité d'utiliser l'infrastructure de fibre optique préexistante sera importante pour rendre le réseau quantique économiquement viable.

Cette recherche jettera les bases de la construction de dispositifs quantiques qui pourront être intégrés dans les technologies actuelles".

Yonder Berencén - Professeur à l'Institut de physique des faisceaux d'ions et de recherche sur les matériaux au HZDR.

Cette recherche a été réalisée avec le soutien et le matériel fournis par Beamfox Technologies ApS (nanotechnologies) et Lizard Photonics ApS (photonique intégrée).

Investir dans l'informatique quantique

Honeywell / Quantinuum

Quantinuum est le résultat de la fusion de Honeywell Quantum Solutions et de Cambridge Quantum.

Honeywell reste l'actionnaire majoritaire de la société (propriété probable de 52%) après une levée de fonds la valorisant à $5B. Le fondateur Ilyas Khan détiendrait environ 20% de la société. Parmi les autres actionnaires figurent JSR Corporation, Mitsui, Amgen, IBM et JP Morgan.

Une éventuelle introduction en bourse de Quantinuum dans le futur, éventuellement dans le cadre d'une restructuration plus large de l'entreprise, est estimé à $20B et pourrait avoir lieu entre 2026 et 2027.

L'informatique quantique n'est pas au cœur des activités d'Honeywell, qui se concentre davantage sur les produits de l'aérospatiale, de l'automatisation et des produits chimiques et matériaux de spécialité.

Chacun de ces domaines pourrait cependant bénéficier de l'informatique quantique, en particulier chimie computationnelleet la cybersécurité quantique, ce qui pourrait donner à Honeywell un avantage sur ses concurrents.

Pour l'instant, le principal modèle de l'entreprise est le H2, une puce à ions piégés de 56 qubits, avec une fidélité de 99,895% à deux qubits.

L'entreprise a cherché à obtenir une informatique de haute qualité avec très peu d'erreurs, en ajoutant autant de qubits que possible, créant ainsi ce que l'on appelle une "informatique quantique tolérante aux pannes".

Cette approche a été baptisée par la société "Better qubits, better results" (meilleurs qubits, meilleurs résultats), une quantité similaire de qubits permettant d'obtenir des résultats 100 à 1 000 fois plus fiables.

Source : Quantinuum

Cela pourrait notamment faire la différence dans le domaine de la cryptographie quantique, dont on a un besoin urgent, avec l'entreprise de défense Thales (HO.PA -0.96%) collabore déjà avec Quantinuum ainsi que les banques internationales HSBC et JP Morgan.

Quantinuum propose également sa propre chimie quantique computationnelle InQuantoIl s'agit d'une technologie de pointe, utilisable pour les applications pharmaceutiques, les sciences des matériaux, les produits chimiques, l'énergie et l'aérospatiale.

Comme beaucoup d'autres entreprises d'informatique quantique, Quantinuum propose Helios, un service de "matériel en tant que service".Les utilisateurs peuvent ainsi bénéficier de l'informatique quantique sans avoir à gérer eux-mêmes la complexité de l'exploitation du système.

Quantinuum a signé en novembre 2024 un partenariat avec la société allemande Infineonle plus grand fabricant européen de semi-conducteurs. Infineon apportera sa technologie intégrée de photonique et d'électronique de commande pour aider à créer la prochaine génération d'ordinateurs quantiques à ions piégés.

Alors que la photonique intégrée et les réseaux quantiques se rapprochent des cas d'utilisation pratiques, l'importance de ce partenariat pour l'avenir de Quantinuum devient évidente.

À ce stade, il semble que la prochaine étape pour l'entreprise sera de lance la première puce photonique quantique axée sur l'IA au monde.

Dans les mois à venir, Quantinuum partagera les résultats des collaborations en cours, mettant en évidence le potentiel révolutionnaire des avancées quantiques dans l'IA générative.

La capacité innovante Gen QAI améliorera et accélérera l'utilisation des structures organiques métalliques pour l'administration de médicaments, ouvrant la voie à des options de traitement plus efficaces et plus personnalisées, dont les détails seront dévoilés lors du lancement d'Helios.

L'annonce de cette publication fait partie d'une série de nouvelles liées aux progrès rapides de la connexion entre l'IA et l'informatique quantique réalisée à Quantinuum.

Un plus grand nombre de cas d'utilisation en cours pourrait fortement augmenter la valeur future de l'entreprise et, par conséquent, la part d'Honeywell dans celle-ci et les bénéfices potentiels que les investisseurs pourraient en tirer.

Dernières nouvelles et évolutions de l'action Honeywell (HON)