À l'intérieur d'un minuscule cristal, le son est piégé comme la lumière dans une pièce aux miroirs. Il se réfléchit sur les parois et forme des ondes stationnaires — une multitude d'oscillations harmoniques, chacune avec sa propre fréquence. Les physiciens ont appris à utiliser ces oscillations comme qubits — les cellules de base de l'information quantique.
L'élément clé est un qubit supraconducteur qui agit comme le chef d'orchestre des modes acoustiques. Il contrôle leurs états en exécutant des portes à un qubit et des portes à phase contrôlée. Cet ensemble est universel : on peut en assembler n'importe quel algorithme quantique. L'expérience l'a confirmé en lançant la transformée de Fourier quantique et l'algorithme de recherche de période.
Ce résultat constitue une étape importante vers les technologies quantiques où les ondes sonores servent de mémoire et d'éléments de calcul. Ces systèmes hybrides combinent les forces de différentes plateformes : les circuits supraconducteurs rapides et les modes mécaniques à longue durée de vie.
Les résonateurs mécaniques peuvent stocker l'information quantique plus longtemps que les qubits supraconducteurs, grâce à la haute cohérence des oscillations acoustiques.
L'idée d'utiliser les ondes sonores pour le calcul fait écho aux ordinateurs acoustiques de science-fiction qui traitent l'information par les vibrations du réseau cristallin.