Contrôler l'incontrolable



Certains problèmes mathématiques, comme l'optimisation des horaires et des trajets d'un réseau de transport complexe, sont insolubles par un ordinateur classique… à moins de le laisser calculer pendant quelque 15 milliards d'années!

La solution : un ordinateur quantique. Michel Pioro-Ladrière, chercheur soutenu par le Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies, a fait un pas de plus dans cet univers fascinant et étrange des atomes, où le simple fait d'observer un objet en change la nature. Il a mis au point une double boîte quantique, « pièce » de base d'un futur ordinateur quantique. Le physicien du Département de physique de l'Université de Sherbrooke a en effet réussi à emprisonner deux électrons dans un dispositif nanométrique semi-conducteur et à contrôler leurs spins, des rotations à l'image d'une toupie.

Les particularités des électrons, une fois apprivoisées, permettront de résoudre rapidement des opérations inimaginables avec les ordinateurs actuels.

Michel Pioro-Ladrière explique qu'en tournant sur lui-même, l'électron génère un champ magnétique qui permet de l'utiliser comme bit d'information quantique ou qubit. Lorsque confinés, les électrons se comportent mystérieusement : ils peuvent sauter d'un endroit à l'autre et changer d'état sans prévenir, ou encore se trouver à deux endroits à la fois, soit dans une superposition d'états quantiques. Ces particularités, une fois apprivoisées, permettront de résoudre rapidement des opérations inimaginables avec les ordinateurs actuels. Mais on est encore loin de la super machine à calculer! En interagissant avec leur environnement, les qubits deviennent des bits classiques et perdent rapidement leur extraordinaire faculté de calcul. Il faut arriver à maintenir ce pouvoir, et ce, pour les millions de boîtes quantiques que nécessite un ordinateur quantique!