FLASH INFO – Une équipe de recherche internationale dirigée par Christopher Bäuerle, chercheur à l’Institut Néel basé à Grenoble, a annoncé, le 7 septembre 2022, la création d’une technique novatrice employant les ondes sonores. Celle-ci permettra de déplacer de façon très précise des électrons afin d’acheminer plus efficacement l’information au sein des ordinateurs quantiques.

Les ordinateur quantiques fonctionnent grâce à la transmission de l’information entre les « nœuds » d’un réseau. Une « navette » embarque des électrons uniques au creux d’ondes sonores, « tel un surfeur sur une vague d’eau« .

La technique employant les ondes sonores est bien connue des scientifiques. Cependant, la synchronisation de ce transport depuis différents nœuds quantiques présentait un écueil majeur. En effet, l’étendue spatiale des ondes acoustiques de surface provoque des perturbations indésirables. Tout particulièrement dans le cadre d’expériences quantiques, où elle rend la position exacte de l’électron ambiguë.

L’étude parue le 7 septembre 2022 dans le journal Physical Review X vient répondre à ce défi. Une collaboration principalement franco-japonaise a dirigé ces recherches. Du côté français, elles ont été menées par des scientifiques du CNRS, avec l’appui du CEA-LETI. Grenoble est d’ailleurs fortement engagée dans le plan quantique national.

Une technologie analogue à celle permettant de créer les impulsions laser

Cette nouvelle technologie est analogue à celle permettant de créer les impulsions laser, en utilisant le son plutôt que la lumière. L’équipe a conçu un type spécifique de transducteur « chirp », qui existe en technologie laser.

Un électron surfant sur une onde sonore solitaire pour transmettre l’information à un noeud quantique. Le nouveau transducteur « chirp » (gris) génère une impulsion acoustique (bleu) avec un seul emplacement pour piéger l’électron (rouge). Le transport à travers le canal (jaune) est extrêmement précis. © Shunsuke Ota

Ce nouveau « chirp » comprime l’onde sonore afin de n’obtenir qu’un seul minimum, et donc produit une onde sonore avec un seul creux. Celle-ci peut ainsi transporter un électron unique avec une réelle précision temporelle.

De cette manière, il est désormais possible de synchroniser plusieurs nœuds quantiques avec une précision qui atteindrait les 99 %. En effet, l’information se situe à un endroit fixe, et arrive donc toujours au même timing. On peut espérer que cette technique fondamentale ait, tout comme les lasers, de nouvelles applications dans de très nombreux domaines.