Une puce quantique survit à un an de redémarrages express

Original: "Systematic Characterization of Transmon Qubit Stability with Thermal Cycling"
arXiv:2602.07522 · 2026-02-07 · CC BY 4.0 · 1 min
Les qubits supraconducteurs se révèlent plus robustes que leur environnement.

Un ordinateur quantique, c'est comme un orchestre où chaque musicien doit jouer avec une précision de l'ordre de la milliardième de seconde. Si un instrument se désaccorde, toute la symphonie s'effondre. C'est pourquoi des scientifiques ont observé pendant un an 27 qubits – les cellules les plus simples de la mémoire quantique. Quatre fois, le système a été éteint, réchauffé à température ambiante, puis recongelé presque au zéro absolu.

Les qubits eux-mêmes ont supporté ce choc avec une robustesse surprenante. Leur fréquence principale – celle à laquelle ils « chantent » – a dérivé de moins d'un demi pour cent. Le temps pendant lequel un qubit conserve l'information ne s'est pas non plus dégradé. En revanche, l'environnement des qubits a changé à chaque fois de manière méconnaissable. Les minuscules défauts du matériau – qu'on appelle systèmes à deux niveaux – qui créent des interférences, ont été à chaque cycle rebattus comme un jeu de cartes.

Un seul cycle de redémarrage mélange les défauts aussi fortement que plusieurs milliers d'heures de fonctionnement continu à très basse température.

C'est comme une maison qui reste solide, mais où, après chaque hiver, de nouveaux craquements apparaissent dans le plancher. Les murs sont intacts, mais il faut réapprendre à vivre avec les bruits. Pour les ordinateurs quantiques, cela signifie qu'après chaque mise sous tension, il faut automatiquement reconfigurer chaque qubit. Sans cet ajustement, un grand ordinateur quantique ne peut tout simplement pas fonctionner de manière stable.

Les défauts à deux niveaux sont de minuscules zones du matériau qui se comportent comme de mini-aimants changeant d'orientation au hasard. Ce sont eux la principale source de bruit dans les puces quantiques actuelles.

Scientifiques
Wilhelm WienWilliam HerschelChristian DopplerD. B. McLaughlinDidier QuelozMichel Mayor
Notions
stabilité thermique quantique durée de vie du qubit transmon qubit résistant au bruit temps de relaxation stabilité température de transition équilibre thermique loi d'échelle cryostat étalon de fréquence fidélité seuil d'erreur signal de commande code stabilisateur contrôle en temps réel mesure micro-onde cryogénique équilibre cycle