Un nouveau regard sur l’informatique quantique grâce aux diamants
Les diamants se révèlent être un matériau essentiel dans le développement des technologies quantiques en raison de leurs propriétés atomiques uniques.
Quantum Brilliance, une entreprise établie en Allemagne et en Australie, a dévoilé un projet ambitieux visant à développer des ordinateurs quantiques portables utilisant des unités de traitement quantique (QPUs) à base de diamants.
Conçus pour fonctionner à température ambiante, ces dispositifs pourraient à l’avenir être intégrés aux côtés des GPU et CPU haut de gamme dans des serveurs ou des véhicules.
Cependant, bien que la vision de l’entreprise promette un avenir où l’informatique quantique serait aussi simple que l’intégration d’un GPU pour l’inférence artificielle, de nombreux obstacles techniques et commerciaux subsistent.
Repenser l’informatique quantique avec les diamants
Au cours de la dernière décennie, les chercheurs se sont de plus en plus concentrés sur la fabrication de diamants synthétiques hautement purs pour minimiser les interférences causées par les impuretés.
Notamment, une collaboration en 2022 entre une société japonaise de joaillerie et des chercheurs universitaires a conduit à une nouvelle méthode de production de plaquettes de diamants ultra-pures de deux pouces.
En 2023, Amazon a rejoint l’effort par le biais de son Center for Quantum Networking, en s’associant à Element Six de De Beers pour cultiver des diamants en laboratoire destinés aux systèmes de communication quantique.
Actuellement, Quantum Brilliance vise à utiliser des lacunes d’azote dans le diamant pour créer des qubits, offrant ainsi une alternative plus compacte et économe en énergie aux systèmes quantiques cryogéniques.
Avantages et pratiques innovantes
Quantum Brilliance se concentre sur l’utilisation peu coûteuse et pratique dans des applications telles que l’inférence artificielle et le traitement de données rares, plutôt que de viser la construction de systèmes avec des millions de qubits, comme le fait le courant dominant en informatique quantique.
“Nous avons une feuille de route vers la tolérance aux fautes, mais nous ne nous en préoccupons pas pour le moment,” a déclaré Andrew Dunn, COO de Quantum Brilliance. “Les gens pensent à des millions de qubits, mais cela sera très coûteux et énergivore. Je pense qu’il est important de comprendre comment disposer de 100 qubits dans une voiture, de façon économique et simple – les cas d’utilisation sont très différents.”
Quantum Brilliance collabore déjà avec des institutions de recherche telles que l’Institut Fraunhofer pour la physique de l’état solide appliquée (IAF), qui évalue actuellement le Kit de Développement Quantique de deuxième génération de l’entreprise, le QB-QDK2.0.
Ce dernier intègre des processeurs classiques comme les GPU et CPU Nvidia avec le QPU dans un seul boîtier.
Parallèlement, le Oak Ridge National Laboratory aux États-Unis a acquis trois systèmes pour étudier la scalabilité et le traitement parallèle pour des applications comme la modélisation moléculaire.
“La raison pour laquelle ils achètent trois systèmes est qu’ils veulent enquêter sur la parallélisation des systèmes,” a ajouté Dunn.
Quantum Brilliance collabore aussi étroitement avec imec pour intégrer les processus diamant dans la fabrication standard de puces.
Un avenir prometteur au-delà du calcul
Au-delà du calcul, la société perçoit un potentiel dans la détection quantique, envisageant que la technologie soit réutilisée à des fins de défense et de capteurs industriels.
L’objectif ultime de la société est de rendre l’informatique quantique aussi ordinaire que tout autre puce dans un serveur.
“Personnellement, je veux rendre le quantique vraiment ennuyeux et invisible, juste une autre puce faisant son travail,” a déclaré Dunn.
