Un processeur quantique seul, c'est comme un musicien solitaire. Il peut jouer une mélodie simple, mais pour une symphonie, il faut un orchestre. Pour résoudre des problèmes exigeant d'immenses calculs, il faut relier les processeurs en réseau. Mais comment leur faire échanger de l'information quantique sans pertes ?

Dans ces nouveaux travaux, des ingénieurs ont proposé une architecture où des commutateurs optiques (des dispositifs qui modifient la trajectoire d'un faisceau lumineux) relient de nombreux processeurs. Le signal lumineux qui porte les données quantiques traverse un réseau de ces commutateurs, comme un train passe par un système d'aiguillages. Les commutateurs le dirigent vers le bon processeur au bon moment. Les chercheurs ont créé un programme de simulation pour comparer différentes topologies : ici, les commutateurs sont placés à chaque coin ; là, ils ne se trouvent que sur les axes principaux. Il s'avère qu'il est possible de trouver un équilibre entre la vitesse de transmission et la complexité du matériel.

Ces réseaux rappellent les centres de données classiques, où des centaines de serveurs échangent des informations. Seulement, ici, au lieu d'impulsions électriques, ce sont des particules de lumière individuelles, et au lieu de câbles en cuivre, des fibres optiques et des commutateurs. Les auteurs espèrent que leurs travaux serviront de fondation à l'Internet quantique du futur : fiable, rapide et capable de croître avec les besoins.