Le premier PC quantique sera chinois. Il sera mis sur le marché en 2021 au prix de 5 000 dollars.

 Le premier PC quantique sera chinois. Il sera mis sur le marché en 2021 au prix de 5 000 dollars.

discovermagazine.com : Une startup chinoise a dévoilé son projet de vendre un ordinateur quantique de bureau pour moins de 5 000 dollars. Ce nouvel appareil portable fait partie de la gamme SpinQ conçue pour les écoles et les collèges. Il est fabriqué par la société Shenzhen SpinQ Technology, basée à Shenzhen, en Chine.

Ce n'est pas le premier ordinateur quantique de la société. L'année dernière, l'entreprise a commencé à vendre un ordinateur quantique de bureau pour environ 50 000 dollars. En plus d'un prix assez élevé, l'ordinateur avait également besoin d'un changement de mobilier de bureau, car la table en dessous devait être très solide, étant donné que l'appareil pesait 55 kg.

Toutefois, la nouvelle gamme sera plus simple, plus portable et moins chère. "Cette version simplifiée devrait sortir au quatrième trimestre 2021, de sorte qu'elle sera plus abordable pour la plupart des écoles du monde entier", indiquent les développeurs du dispositif. Le prix de l'appareil contraste fortement avec celui des ordinateurs quantiques commerciaux, qui peuvent coûter environ 10 millions de dollars et traiter plus de 50 qubits.

SpinQ n'est pas un ordinateur très puissant selon les normes quantiques, il n'est capable de traiter que 2 qubits et repose sur une technologie complètement différente appelée résonance magnétique nucléaire. Pour ce faire, on capture des molécules spécialement sélectionnées à l'aide d'un champ magnétique puissant, puis on les expose à des impulsions de radiofréquence pour contrôler la rotation des atomes qu'elles contiennent.

Après chaque série d'impulsions radio, les atomes émettent leurs propres signaux radiofréquence, qui indiquent leur nouvel état. Ainsi, il est possible d'inverser les spins des atomes - ce qui équivaut à changer 0 en 1 - et de faire interagir les spins des atomes voisins, ce qui peut imiter les opérations mathématiques.

Le composé qui sous-tend le SpinQ est le diméthylphosphite, une molécule tétraédrique constituée d'un atome de phosphore, d'un atome d'hydrogène, d'oxygène et de deux groupes CH3O. Il se présente sous la forme d'un liquide incolore à température ambiante. Le diméthylphosphite est un choix idéal car les atomes de phosphore et d'hydrogène sont liés ensemble et sont suffisamment proches pour interagir, et ils peuvent être manipulés indépendamment.

Pour que les signaux radio provenant des atomes d'hydrogène et de phosphore soient suffisamment puissants pour être captés, un nombre énorme de molécules est nécessaire. Cela nécessite quelques gouttes de liquide dans une petite bulle au centre d'un puissant champ magnétique. La technique est bien étudiée et est utilisée depuis longtemps pour créer des images médicales du corps. Et les premiers ordinateurs quantiques construits dans les années 1990 ont utilisé exactement la même approche.

À l'époque, cette approche était coûteuse car les champs magnétiques suffisamment puissants pour faire le travail ne pouvaient être produits que par de puissants aimants supraconducteurs. Ils ont dû être refroidis à la température de l'hélium liquide, une tâche difficile qui nécessite un équipement coûteux et encombrant. Mais au lieu de cela, l'équipe SpinQ utilise des aimants permanents - ils peuvent créer des champs des dizaines de milliers de fois plus puissants que le champ terrestre.

Pour l'informatique quantique, le champ magnétique doit également être régulier. L'équipe utilise donc une technique appelée "shimming", qui génère un champ magnétique différent pouvant neutraliser toute perturbation dans le champ le plus fort. Il en résulte un champ magnétique régulier très puissant. C'est tout. il reste à connecter l'appareil à un ordinateur normal avec un progiciel capable de le contrôler.

Bien que le dispositif SpinQ ne traite que 2 qubits, il est capable d'effectuer un certain nombre de calculs quantiques typiques. Par exemple, SpinQ peut mettre en œuvre une version de l'algorithme de Grover qui peut effectuer des recherches dans les bases de données plus rapidement que l'algorithme classique.

Avec seulement 2 qubits, aucun de ces algorithmes ne sera plus puissant que ce qui est possible sur un ordinateur normal. En fait, ils n'étaient même pas proches. Mais le but de la technologie est de faire la démonstration de l'informatique quantique et de permettre aux étudiants de l'essayer par eux-mêmes.

L'équipe SpinQ rapporte qu'elle a expédié son ancien modèle, appelé SpinQ Gemini, à des institutions au Canada, à Taïwan et en Chine. Mais à 50 000 dollars l'unité, les acheteurs devraient être bien approvisionnés. C'est pourquoi la société lance une version moins chère plus tard cette année sur la même plateforme. Mais la firme travaille également sur un appareil plus puissant, capable de gérer 4 qubits.

Pour l'instant, ces appareils ne sont pas comparables en puissance aux ordinateurs quantiques avec lesquels travaillent Google, IBM, Microsoft et d'autres. Mais il est peu probable que les fabricants d'appareils SpinQ puissent rivaliser avec ces géants.  Leur objectif est l'éducation. "Nous pensons que les ordinateurs quantiques portables à faible coût faciliteront l'expérience pratique de l'apprentissage de l'informatique quantique à tous les niveaux", affirment les fabricants.