Un laboratoire quantique ressemble à une cuisine où le cuisinier attend une journée entière que la cuisinière refroidisse. Les qubits supraconducteurs ne fonctionnent qu'à des températures de quelques centièmes de kelvin, et chaque cycle « refroidir – mesurer – réchauffer » engloutit une journée. Un groupe d'ingénieurs a construit un réfrigérateur de la taille d'un melon, pesant 3 kg, qui accomplit la tâche en deux heures.
Le secret de la vitesse réside dans trois circuits de refroidissement. Le circuit hélium classique amène le système à 4 kelvins en 15 minutes, et le circuit de dilution de l'hélium-3 dans l'hélium-4 abaisse la température à 70 millikelvins. Sur cette plateforme, on a testé une puce avec deux qubits fluxonium reliés par un résonateur micro-onde.
Les mesures ont montré : les temps de vie des qubits sont de 1,81 et 2,35 microsecondes, et le temps de cohérence avec écho est d'environ 0,7 microseconde. Ces chiffres sont typiques pour des fluxoniums à cette température, mais auparavant on les obtenait sur des installations encombrantes en une journée. Désormais, le cycle de rétroaction avec la production est compressé d'un facteur vingt.
Le réfrigérateur de poche ne se contente pas d'accélérer la routine. Il ouvre la voie à des usines quantiques modulaires : plusieurs cryostats de ce type peuvent fonctionner en parallèle, triant les échantillons comme des caissiers dans un supermarché. Et si l'un tombe en panne, la chaîne ne s'arrête pas.
La masse du cryostat n'est que de 3 kg, comme un petit melon, et son diamètre de 100 mm permet de le placer dans l'ouverture d'accès d'un aimant puissant.
L'idée de systèmes cryogéniques modulaires reliés par des canaux quantiques fait écho au concept d'ordinateur quantique distribué du roman « Anathem » de Neal Stephenson.