L’ETH Zurich et le PSI créent un «quantum computing hub»

Ils sont grands, sujets aux erreurs et difficiles à construire. Les débuts des ordinateurs quantiques font fortement penser à ceux des ordinateurs conventionnels. A l’ETH Zurich, des chercheurs disposent actuellement de calculateurs quantiques qui travaillent avec jusqu’à 17 bits quantiques, ce qu’on appelle des qubits. Pour que ces ordinateurs quantiques puissent un jour déployer tout leur potentiel, des appareils avec des milliers, voire des centaines de milliers de qubits sont toutefois nécessaires.

Des ordinateurs avec plus de 100 qubits seront développés dans une prochaine étape. Pour ce faire,  l’ETH Zurich et l’Institut Paul Scherrer à Villigen ouvrent l’«ETH Zurich – PSI Quantum Computing Hub». Detlef Günther, vice-président pour la recherche de l’ETH Zurich, en est convaincu: «La collaboration avec le PSI permet à l’ETH de continuer à développer sa position de leader dans le domaine de l’ingénierie et de l’informatique quantiques.» Plus de 30 scientifiques travailleront dans le nouvel hub sous la direction des professeurs de l’ETH Andreas Wallraff et Jonathan Home qui effectuent des recherches dans les deux secteurs technologiques des circuits supraconducteurs et des pièges à ions. A l’avenir, d’autres groupes travaillant sur des thèmes apparentés viendront compléter le centre de recherche.

Deux technologies, un objectif

«Le quantum computing hub a ceci de particulier que les deux technologies feront l’objet de recherches dans le même laboratoire», explique Andreas Wallraff. Alors que les ordinateurs quantiques basés sur les ions et ceux basés sur les supraconducteurs se distinguent totalement au niveau du hardware, de possibles synergies existent, selon lui, au niveau du développement des systèmes d’exploitation. L’ETH et le PSI veulent aussi mettre à profit des synergies. «Au PSI, nous travaillons déjà depuis quelque temps sur la technologie quantique orientée vers l’industrie. Nous développons et nous utilisons par ailleurs la technologique quantique pour la physique des particules, relève Gabriel Aeppli, chef de la division de recherche Sciences photoniques au PSI. La création de ce nouvel hub en commun avec l’ETH Zurich est un très bon complément.» Pour ce quantum computing hub, le PSI met à disposition aussi bien son savoir-faire dans la mise en œuvre de grands projets de recherche ainsi que dans le domaine de la cryoélectronique et de la nanofabrication que ses méthodes de mesure extrêmement précises à l’aide de grands instruments de recherche. Le quantum computing hub sera hébergé dans des locaux du campus du PSI à Villigen. Un bâtiment existant a été réaménagé pour la recherche spécifique sur les ordinateurs quantiques.

Ordinateurs quantiques pour la recherche interdisciplinaire

L’ETH Zurich fait partie des meilleures hautes écoles en matière de recherche quantique. Plus de deux douzaines de chaires dans six départements sont actives dans ce domaine. Les ordinateurs quantiques développés dans le hub seront mis à disposition de chercheurs dans diverses disciplines. Ceux-ci auront ainsi un accès direct à un banc d’essai avec les deux technologies leaders dans ce secteur. Si on veut utiliser les phénomènes abstraits de la mécanique quantique pour des applications concrètes, il faut disposer non seulement de physiciens et physiciennes, qui analysent ces phénomènes au niveau théorique et expérimental, mais aussi d’ingénieures et d’ingénieurs, qui s’occupent d’électronique, de nanofabrication, de nouveaux matériaux ou de mise à l’échelle des processus, ainsi que d’informaticiens et d’informaticiennes, qui développent les approches de programmation nécessaires pour pouvoir utiliser les nouvelles technologies.