Fabrication de puces pour l'informatique quantique
Au cours de la dernière décennie, des expériences ont permis de démontrer que les circuits supraconducteurs pouvaient servir de système mécanique quantique à deux niveaux, les qubits, pour le traitement d'informations quantiques. Outre des expériences sur des qubits individuels, des états quantiques macroscopiques enchevêtrés ont été créés dans deux qubits pour jonctions Josephson connectés en permanence par un condensateur. Les courants de polarisation des jonctions individuelles ont alors été utilisés pour contrôler l'interaction entre les qubits en adaptant l'espacement de leur niveau d'énergie en et hors résonance. Cependant, pour fabriquer un ordinateur quantique fonctionnel et évolutif, il faut une conception réseau autorisant la connexion d'un grand nombre de qubits. En principe, la connexion des qubits les plus proches uniquement suffit pour créer un référentiel informatique de portes. Soucieux de répondre à ce besoin, les partenaires du projet SQUBIT ont étudié la conception et la fonctionnalité d'un réseau de qubits de charge - Single Cooper Pair Transistors (SCPT) - avec des électrodes en forme de boucles. Le couplage inductif variable des qubits a été réalisé en permettant aux boucles de qubits de charge de se croiser au niveau d'un oscillateur non linéaire, en partageant la jonction Josephson de liaison et en appliquant des courants de polarisation de manière sélective. Ce type de schéma de couplage à courant polarisé ne nécessite pas de champs magnétiques locaux pour le contrôle du couplage, des champs qui produiraient des interactions parasites longue portée indésirables. Une autre caractéristique importante est la possibilité d'opérer au point de dégénérescence de charge de chaque qubit, à un endroit où l'effet de décohérence quantique est réduit et où les opérations de porte sont très simples. Les qubits voisins d'une chaîne longue arbitraire ont été couplés et plusieurs portes indépendantes à deux qubits ont été créées simultanément à l'aide de ce mécanisme de couplage à courant polarisé. Mais le plus important est que les portes à deux qubits enchevêtrées sont des portes de phase de contrôle qui, lorsqu'elles sont associées à des portes à qubit unique, peuvent fournir un référentiel d'opérations et, ce faisant, de nouvelles possibilités d'application expérimentale du traitement des informations quantiques élémentaires.
