Les puces d’ordinateur quantique ont longtemps été entravées par le problème de l’entropie de l’information, limitant leurs capacités de mémoire. Cependant, une percée récente en physique théorique pourrait avoir trouvé une solution. Des chercheurs dirigés par Rahul Nandkishore, professeur associé de physique à l’Université de Boulder, ont découvert un moyen de créer un scénario où l’information reste organisée, similaire à une tasse de café avec de la crème qui ne se mélange jamais complètement.
En utilisant des outils mathématiques, l’équipe a envisagé un motif en damier de qubits théoriques et a découvert que, en disposant ces motifs d’une manière spécifique, l’information pouvait circuler dans la puce sans jamais disparaître complètement. Cette percée ouvre la porte à de nouvelles possibilités dans l’informatique quantique, offrant aux ingénieurs des avancées potentielles dans le stockage d’informations dans des objets incroyablement petits.
Bien que des vérifications expérimentales soient encore nécessaires, cette découverte marque une étape importante dans la recherche de « rupture d’ergodicité », qui vise à créer des matériaux qui défient l’équilibre pendant de longues périodes. L’étude a été publiée dans « Physical Review Letters ».
L’informatique quantique est confrontée au défi des qubits se mélangeant facilement, entraînant ultimement un désordre chaotique. Cependant, l’équipe de Nandkishore aurait peut-être découvert une solution à ce problème. Grâce à un arrangement attentif des qubits, il est possible de conserver l’information même en présence de perturbations telles que des champs magnétiques. Cette percée suggère la possibilité de construire des dispositifs disposant d’une forme de mémoire quantique, où l’information peut être stockée sans dégradation.
Les chercheurs ont utilisé une modélisation mathématique pour envisager un réseau de qubits disposés selon un motif semblable à un damier. En disposant les qubits de manière compacte, leur comportement influence les qubits voisins, rappelant une foule de personnes dans un espace restreint. L’équipe a calculé que, en manipulant ces motifs, l’information pouvait circuler sans dégradation, de manière similaire à la crème tourbillonnante dans une tasse de café.
Au-delà du domaine de l’informatique quantique, ces découvertes ont des implications pour comprendre divers phénomènes dans l’univers. La plupart des objets ont tendance à se diriger vers l’équilibre thermique, mais cette recherche s’ajoute à un ensemble croissant de preuves selon lesquelles certains agencements de matière peuvent résister à ces tendances, remettant en question notre compréhension des lois fondamentales qui régissent l’univers.
Nandkishore remarque que, bien que la physique statistique ait réussi à décrire de nombreux phénomènes quotidiens, il existe des situations dans lesquelles elle peut ne pas s’appliquer. Cette percée dans la mémoire quantique nous rapproche de la réalisation du potentiel de l’informatique quantique et de l’élargissement de notre compréhension des propriétés intrigantes de l’univers.
Section FAQ :
1. Quelle est la percée récente en physique théorique liée aux puces d’ordinateur quantique ?
Des chercheurs dirigés par Rahul Nandkishore ont découvert un moyen d’arranger les qubits théoriques d’une manière spécifique, permettant à l’information de circuler sans disparaître complètement. Cette percée aborde le problème de l’entropie de l’information et élargit les capacités de mémoire des puces d’ordinateur quantique.
2. Comment les chercheurs ont-ils réussi à obtenir une circulation organisée de l’information dans les puces d’ordinateur quantique ?
Les chercheurs ont utilisé des outils mathématiques pour envisager un motif en damier de qubits théoriques. En disposant ces motifs d’une manière spécifique, ils ont découvert que l’information pouvait circuler dans la puce sans disparaître complètement. Cet agencement permet aux qubits de conserver l’information même en présence de perturbations telles que des champs magnétiques.
3. Quelles sont les implications potentielles de cette percée dans l’informatique quantique ?
Cette percée pourrait conduire à des avancées dans le stockage d’informations dans des objets incroyablement petits, offrant aux ingénieurs de nouvelles possibilités dans l’informatique quantique. Elle suggère la possibilité de construire des dispositifs disposant d’une forme de mémoire quantique, où l’information peut être stockée sans dégradation.
4. Comment les chercheurs ont-ils manipulé les motifs de qubits ?
Les chercheurs ont disposé les qubits de manière compacte dans un motif semblable à un damier. En manipulant ces motifs, leur comportement a influencé les qubits voisins, permettant à l’information de circuler sans dégradation. Ce comportement est similaire à la crème tourbillonnante dans une tasse de café.
5. Comment cette percée impacte-t-elle notre compréhension des lois fondamentales qui régissent l’univers ?
Ces découvertes ont des implications au-delà de l’informatique quantique, car elles remettent en question notre compréhension des lois fondamentales qui régissent l’univers. La plupart des objets ont tendance à se diriger vers l’équilibre thermique, mais la recherche suggère que certains agencements de matière peuvent résister à ces tendances. Cela ajoute à un ensemble croissant de preuves qui remettent en question nos connaissances sur les propriétés de l’univers.
Définitions :
– Rupture d’ergodicité : Un concept en physique qui vise à créer des matériaux qui défient l’équilibre pendant de longues périodes.
Liens connexes suggérés :
– Département de physique de l’Université de Boulder CU
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