Intel va installer un banc d’essai d’informatique quantique pour Q-NEXT
Newswise — Un partenariat avec le premier fabricant mondial de puces accélère le développement de dispositifs quantiques.
L’Argonne va bientôt recevoir une livraison spéciale.
Cette année, la société de technologie Intel livrera son premier banc d’essai d’informatique quantique au laboratoire national d’Argonne du Département américain de l’énergie (DOE), le laboratoire hôte de Q-NEXT, un centre de recherche national en sciences de l’information quantique du DOE.
La machine sera le premier composant majeur installé dans la fonderie quantique d’Argonne, qui servira d’usine pour créer et tester de nouveaux matériaux et dispositifs quantiques. Il devrait être terminé cette année.
Les scientifiques de Q-NEXT utiliseront la machine d’Intel pour exécuter des algorithmes quantiques sur un véritable banc d’essai informatique quantique plutôt que dans un environnement quantique simulé. Et Intel obtiendra des retours des scientifiques sur la qualité des composants de la machine et son fonctionnement global.
« J’aime travailler sur des problèmes difficiles et intéressants. Je pense que la construction d’un ordinateur quantique pratique est l’un des problèmes les plus difficiles qui m’ont été proposés. — Jeanette Roberts, Intel
« Il va falloir que beaucoup de gens travaillent ensemble pour faire de l’informatique quantique une réalité. Nous devons tirer parti de l’expertise de chacun », a déclaré Jeanette Roberts, qui dirige l’équipe de mesure quantique d’Intel. « C’est une sorte de sport d’équipe. C’est un bon espace de collaboration dans un espace précompétitif.
La promesse de la puissance de l’informatique quantique est largement vantée : un ordinateur quantique sera capable de résoudre des problèmes impossibles pour les ordinateurs les plus performants d’aujourd’hui. Sa réalisation devrait être une aubaine non seulement pour la recherche fondamentale, mais aussi pour les domaines qui touchent notre vie quotidienne, notamment la médecine, la logistique et la finance.
Plonger profondément dans la science
Roberts dirige l’effort. En collaboration avec les scientifiques de Q-NEXT, elle met actuellement en place le matériel, les logiciels et toute la programmation du banc d’essai nécessaires à sa mise en service.
La perspective de construire un ordinateur quantique était particulièrement attrayante pour Roberts, qui a toujours cherché à comprendre le fonctionnement du monde physique.
« Je cherchais souvent des choses et je trouvais l’expression que de plus amples informations étaient « au-delà de la portée de ce livre ». Je voulais approfondir suffisamment la science pour comprendre toute la portée », a déclaré Roberts, qui a obtenu son doctorat. .RÉ. en physique juste avant de rejoindre Intel en 1995.
Sa curiosité de la nature s’étend au-delà du laboratoire. Skieur passionné, randonneur, grimpeur et vététiste, Roberts est également un maître plongeur certifié, y compris des certifications en plongée profonde et sur épave. Elle a enregistré plus de 900 plongées dans le monde – y compris l’Australie, les Caraïbes, Chuuk, les Fidji, l’Indonésie, la Malaisie, les Palaos et le nord-ouest de l’Amérique du Nord – portant souvent 100 livres d’équipement.
« Je fais généralement de la plongée sous-marine ou je prévois de faire de la plongée sous-marine », a-t-elle déclaré. « C’est un monde complètement différent dans l’eau, avec des animaux et des plantes contrairement à ce que nous voyons sur terre. C’est comme être sur une autre planète. Il a fourni des opportunités d’être dans une variété de cultures ainsi que des environnements sous-marins.
Aussi exaltante que la plongée sous-marine ait été pour Roberts, le défi de construire un ordinateur quantique pourrait le battre.
« J’aime travailler sur des problèmes difficiles et intéressants », a-t-elle déclaré. « Je pense que la construction d’un ordinateur quantique pratique est l’un des problèmes les plus difficiles qui m’ont été proposés. «
L’offre lui a été faite en 2015, lorsqu’Intel est entré dans l’industrie de la technologie quantique avec le lancement de son programme d’informatique quantique. En partenariat avec l’Université technique de Delft, Intel a lancé le programme dans le but d’appliquer des techniques de fabrication à grand volume à la création de dispositifs quantiques.
Roberts a été l’un des deux premiers ingénieurs à rejoindre l’équipe d’informatique quantique de l’entreprise, aidant à développer les qubits d’Intel, l’analogue quantique du bit informatique binaire.
Des puces semi-conductrices aux qubits de spin
Différents types de qubits traitent les données de différentes manières. Intel se concentre sur une classe appelée spin qubits. Ces dispositifs stockent des informations dans le spin d’un matériau, une caractéristique spéciale et fondamentale de toute matière atomique et subatomique.
« Il s’avère que les qubits de spin ressemblent beaucoup à des transistors, dont Intel expédie 800 quadrillions chaque année. Les similitudes entre les deux technologies signifient que nous pouvons tirer parti de l’expertise d’Intel dans la conception et la fabrication de semi-conducteurs pour les qubits de spin », a déclaré Roberts. « Nous exploitons l’infrastructure Intel pour aider à faire de l’informatique quantique une réalité. »
Le développement de Qubit n’est qu’une partie de la R&D quantique d’Intel. La société mène également de la R&D sur les algorithmes quantiques, l’électronique de contrôle des dispositifs quantiques et les interconnexions quantiques, les composants qui permettent la transmission d’informations quantiques entre différents supports et plates-formes.
« Le travail d’Intel dans le développement de dispositifs quantiques résonne fortement avec la mission de Q-NEXT, et le partenariat de l’entreprise a été inestimable pour la collaboration », a déclaré le directeur de Q-NEXT, David Awschalom, qui est également un scientifique principal d’Argonne, le professeur et vice-doyen de la famille Liew. de recherche et d’infrastructure de la Pritzker School for Molecular Engineering de l’Université de Chicago, et directeur fondateur du Chicago Quantum Exchange. « Toute l’équipe Q-NEXT-Intel, y compris Jeanette, s’est engagée à aider le centre à atteindre ses objectifs. Une fois que le banc d’essai des semi-conducteurs sera opérationnel, il ouvrira toutes sortes de possibilités pour créer de nouveaux matériaux et dispositifs quantiques.
Ce travail est soutenu par les centres de recherche nationaux en sciences de l’information quantique du département américain de l’énergie.
Q-NEXT est un centre de recherche national en sciences de l’information quantique du département américain de l’énergie dirigé par le laboratoire national d’Argonne. Q-NEXT rassemble des chercheurs de classe mondiale issus de laboratoires nationaux, d’universités et d’entreprises technologiques américaines dans le seul but de développer la science et la technologie pour contrôler et distribuer l’information quantique. Les collaborateurs et institutions de Q-NEXT créeront deux fonderies nationales pour les matériaux et dispositifs quantiques, développeront des réseaux de capteurs et de systèmes de communication sécurisés, établiront des bancs d’essai de simulation et de réseau et formeront la main-d’œuvre de nouvelle génération prête pour le quantum pour assurer le leadership scientifique et économique américain continu dans ce domaine qui évolue rapidement. Pour plus d’informations, visitez https://www.q-next.org.
Le Laboratoire national d’Argonne cherche des solutions aux problèmes nationaux urgents en matière de science et de technologie. Premier laboratoire national du pays, Argonne mène des recherches scientifiques fondamentales et appliquées de pointe dans pratiquement toutes les disciplines scientifiques. Les chercheurs d’Argonne travaillent en étroite collaboration avec des chercheurs de centaines d’entreprises, d’universités et d’agences fédérales, étatiques et municipales pour les aider à résoudre leurs problèmes spécifiques, faire progresser le leadership scientifique américain et préparer la nation à un avenir meilleur. Avec des employés de plus de 60 pays, Argonne est géré par UChicago Argonne, LLC pour le Office of Science du Département américain de l’énergie.
L’Office of Science du Département américain de l’énergie est le plus grand soutien de la recherche fondamentale en sciences physiques aux États-Unis et s’efforce de relever certains des défis les plus urgents de notre époque. Pour plus d’informations, visitez https://energy.gov/science.
