La Fondation Volkswagen finance un projet d’ordinateur quantique

 

La Fondation Volkswagen [1] finance un projet en science des matériaux mené conjointement par les universités de Mayence (Rhénanie-Palatinat) et d’Osnabrück (Basse-Saxe), en collaboration avec le Centre de recherche de Jülich (Rhénanie du Nord-Westphalie).

Ce soutien, qui sera fourni sur une période de trois ans et totalisera 550.000 euros, s’inscrit dans la continuité d’un premier projet récemment achevé et également financé par la Fondation Volkswagen. L’objectif global des projets est de démontrer la faisabilité technique d’un ordinateur quantique développé sur la base de la spintronique. Car si les ordinateurs quantiques sont théoriquement capables de calculs beaucoup plus efficaces que ceux à base de silicium, les matériaux nécessaires pour rendre les ordinateurs quantiques adaptés à une utilisation quotidienne n’ont pas encore été inventés.

Les porteurs et directeurs du projet sont les professeurs Angelika Kühnle et Wolfgang Harneit de l’Institut de chimie physique à l’Université Johannes Gutenberg de Mayence (JGU). Pour leurs expériences, l’équipe du projet utilise des fullerènes spécifiques, ces molécules de carbone en forme de ballon de football enfermant des atomes d’azote. Le spin de l’électron de cet atome d’azote sert alors de « qubit », l’équivalent quantique du bit informatique classique sur silicium, codant l’information. Pour lire le sens de rotation de ces qubits (qui fonctionnent comme des bits tournoyants magnétosensibles), les scientifiques doivent insérer les fullerènes dans les espaces libres d’azote d’un diamant (qui correspondent à un point de défaut ponctuel dans le réseau du diamant), où ils peuvent alors être scannés optiquement. L’idée d’utiliser des fullerènes comme qubits avait été étudiée par Wolfgang Harneit dès 2002.

Dans le premier projet, les chercheurs ont confirmé que les résultats des calculs quantiques utilisant des fullerènes pourraient être lus à l’aide des espaces libre d’azote dans le réseau du diamant. Cependant, comme il était difficile de configurer les fullerènes de manière appropriée dans le diamant, il n’était pas possible d’effectuer des calculs cohérents. Dans le second projet, les chercheurs envisagent de fixer les fullerènes à des nanotubes de carbone, puis de les insérer dans les diamants. La configuration qui en résulte devrait alors permettre d’effectuer des calculs quantiques complexes et intelligibles.

Le projet actuel est intitulé « Informatique quantique de spin basé sur les fullerènes endohédraux avec lecture de spin via les centres libres d’azote dans le diamant. » Il est parrainé par la Fondation Volkswagen dans le programme « Intégration des composants moléculaires dans des systèmes macroscopiques fonctionnels ».

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[1] La Fondation Volkswagen est une organisation indépendante à but non lucratif, créée en 1962, qui finance des projets de recherche dans toutes les disciplines. http://www.volkswagenstiftung.de/

 

Sources :

« Enroute to a quantum computer », dépêche idw, communiqué de presse de l’Université de Mayence – 18/05/2012 – http://idw-online.de/pages/en/news478381

 

Rédacteurs :

Charles Collet, charles.collet@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr
Origine : BE Allemagne numéro 572 (24/05/2012) – Ambassade de France en Allemagne / ADIT – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/70103.htm