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Les lois de la mécanique quantique laissent penser qu'à l'horizon d’une dizaine d’années si l'on s'y prend bien, des ordinateurs — ou pour le moins, des calculateurs spécialisés dans la résolution de certains problèmes impossibles à résoudre pendant le temps de calcul d'une vie humaine par des super-ordinateurs classiques —, verront le jour en exploitant des phénomènes quantiques. Parmi les start-ups françaises prometteuses pouvant permettre de prendre une place importante dans cette révolution que pourrait constituer le calcul quantique, il y a depuis la fin de l'année dernière SiQuance, à Grenoble. Elle s'appuie sur des travaux menés depuis un certain temps par le CEA et le CNRS. À terme, on estime que cette seconde révolution quantique pourrait créer plus de 500 milliards d'euros de valeur au sein de toute l’industrie (énergie, transport, santé…).

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SiQuance, la start-up issue du CEA et du CNRS qui veut révolutionner les ordinateurs quantiques

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• 18/01/2023

Le graphène a su mille et une fois éblouir les chercheurs par ses qualités multiples et étonnantes. Dernièrement, il est venu à la rescousse des chercheurs en informatique quantique, en leur offrant un instrument de mesure plus rapide et efficace.

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Mécanique quantique

Informatique quantique : une nouvelle révolution grâce au graphène

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• 02/10/2020

Après avoir réussi ses expériences de téléportation quantique entre un satellite et une station au sol, la Chine pousse un cran plus loin ses réalisations en vue d'un internet quantique. Les chercheurs chinois ont réussi une distribution de clé quantique entre le même satellite et une station au sol mobile : une première mondiale !

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Physique

Internet quantique : la Chine réalise la première transmission entre un satellite et un récepteur mobile

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• 13/01/2020

À l’aide d’un micro quantique, des chercheurs sont parvenus à compter le nombre de phonons dans une onde sonore. Le système pourrait constituer la base d’un nouveau type d’ordinateur quantique.

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Physique

Vers un ordinateur quantique basé sur le son ?

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• 29/07/2019

Plusieurs voies existent pour fabriquer des ordinateurs ou pour le moins des simulateurs quantiques spécialisés performants. L'une d'elles utilise des pièges à ions pour lutter contre le problème de la décohérence. Pour la première fois, elle a été appliquée avec succès à des calculs de chimie quantique avec des molécules simples.

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Physique

L'ordinateur quantique de Feynman avec des ions arrive en chimie

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• 30/07/2018

On spécule depuis des décennies sur le rôle de la mécanique quantique dans les rapports entre l'esprit et la matière. Bien loin des balivernes sur le sujet du New Age ou des soi-disant thérapies quantiques, des chercheurs commencent à proposer des expériences qui permettraient, peut-être, de prouver un jour prochain qu'une partie de notre cerveau fonctionne comme un ordinateur quantique. C'est le cas du physicien états-unien réputé Matthew Fisher, qui vient de recevoir pour cela un financement de plus d'un million d'euros.

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Physique

Notre cerveau est-il un ordinateur quantique ?

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• 03/04/2018

Pendant l'été 1992, il y a donc 25 ans, alors que le concept d'ordinateur quantique venait tout juste d'être introduit en science et que la théorie du calcul quantique en était encore à ses débuts, un jeune physicien allait introduire une idée et un nom qui allaient faire fortune : le qubit.

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Les qubits des ordinateurs quantiques naissaient il y a 25 ans

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• 12/07/2017

Découvert, sur le plan théorique, par Schrödinger et Einstein vers 1935, le phénomène d'intrication quantique peut être mis à profit pour créer des qubits. Il faut cependant pouvoir intriquer le plus grand nombre possible de particules car c'est l'une des clés de la révolution des ordinateurs quantique. Des chercheurs viennent de battre un record en obtenant des corrélations de Bell avec 500.000 atomes.

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Intrication quantique

Intrication quantique : un nouveau record avec 500.000 atomes

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• 18/04/2017

Pour fonctionner, un ordinateur a besoin d'une mémoire où il peut lire et écrire des données. Les ordinateurs quantiques n'échappent pas à cette règle mais ils doivent pour cela se protéger contre la décohérence. Les physiciens explorent dans ce but la voie du stockage des données avec des diamants. De nouveaux progrès viennent d'être réalisés.

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Physique

Ordinateur quantique : une nouvelle mémoire avec du diamant (MAJ)

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• 25/11/2016

Au sein d'un semiconducteur, la répartition des électrons ménage des « trous » qui se comportent comme des particules de charge positive. La théorie dit qu'ils pourraient être utilisés, comme des électrons, pour porter les qubits d'un ordinateur quantique. La pratique vient de le confirmer, avec une heureuse surprise à la clé : ces trous résistent mieux à la décohérence, le cauchemar de l'informatique quantique.

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Nouvelle piste pour l'ordinateur quantique : les trous

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• 28/07/2016

En attendant de résoudre un jour, peut-être, le problème de la décohérence, les physiciens augmentent toujours plus le nombre de qubits intriqués. En effet, là est le second frein à la réalisation d'ordinateurs ou de calculateurs quantiques performants. Record en date pour des ions : 219.

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Ordinateur quantique

Record : une intrication de 219 ions pour l'ordinateur quantique !

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• 22/06/2016

Le phénomène de la décohérence, c'est-à-dire la transition du comportement quantique au comportement classique, rend de nombreux physiciens plutôt pessimistes quant à l'avenir des ordinateurs quantiques. Toutefois, cet obstacle est peut-être contournable en utilisant des fermions de Majorana, de nouvelles particules quantiques qui apparaissent dans certains solides. Une expérience récente va dans ce sens.

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Ordinateur quantique

L'ordinateur quantique sauvé par les fermions de Majorana ?

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• 18/03/2016

Certains ions sont plus appropriés que d’autres pour réaliser des mémoires ou des portes logiques pour ordinateurs quantiques. Il faut donc pouvoir les intriquer entre eux pour tenter d’aboutir à ces machines mythiques capables de surpasser des ordinateurs classiques pour certaines tâches. Deux groupes de physiciens sont arrivés à produire cette intrication pour la première fois.

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Physique

Ordinateur quantique : des progrès avec les pièges à ions

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• 24/01/2016

Pour réaliser des ordinateurs quantiques, les chercheurs ont essayé plusieurs briques de base : des pièges à ions, des circuits supraconducteurs et même des boîtes quantiques à base de semi-conducteurs. Une équipe internationale de chercheurs vient d'annoncer que, pour la première fois, elle a pu utiliser du silicium pour réaliser un composant important pour les ordinateurs quantiques : une porte logique CNot (Controlled-Not). Une nouveauté qui pourrait bien bouleverser le monde de la physique quantique.

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Ordinateur quantique : la première porte CNot en silicium est prometteuse

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• 13/10/2015

L’électronique — et donc les ordinateurs — fait déjà usage depuis longtemps des propriétés quantiques de la matière et de la lumière. Depuis quelques années, les physiciens cherchent à utiliser celle du son pour tenter de prolonger la loi de Moore, en espérant que certains des ordinateurs du futur utiliseront les quanta d’énergie sonore, les phonons.

Sciences

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Les ordinateurs quantiques du futur utiliseront-ils des phonons ?

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• 23/05/2015

Le graphène est considéré par de nombreux spécialistes comme un matériau miracle à l'origine de la prochaine révolution en électronique. Sa bonne réputation est à nouveau confirmée. Grâce à lui, des chercheurs viennent en effet d'améliorer significativement le processus de séparation des paires de Cooper dans un supraconducteur, à l'aide de paires de boîtes quantiques. Le but : que les électrons séparés obtenus restent intriqués, ce qui ouvrirait une nouvelle voie à la réalisation d'ordinateurs quantiques.

Sciences

Intrication quantique

Le graphène pourrait servir à faire des ordinateurs quantiques

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• 13/03/2015

Des chercheurs américains sont parvenus à amplifier de manière significative le signal lumineux émis par des centres NV, des impuretés du réseau cristallin du diamant. Une nouvelle pierre apportée à l’édifice de l’ordinateur quantique.

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Physique

Ordinateur quantique : un candidat qubit brille plus que les autres

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• 01/01/2015

Il y a un an, la société D-Wave Systems réussissait à vendre à Google ce qu'elle présentait comme un véritable calculateur quantique performant, malgré l'incrédulité à peu près générale de la communauté scientifique quant à la faisabilité même d'une telle machine. Une équipe de chercheurs a fait passé de nouveaux tests à D-Wave Two, sans pouvoir apporter la preuve qu'il était plus performant qu'un ordinateur classique.

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Physique

D-Wave Two, l'ordinateur censément quantique, rate un test

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• 23/06/2014

Certains noyaux, possédant un moment cinétique, peuvent être utilisés pour stocker des qubits, comme avec le spin des électrons. Ils ont l'avantage de mieux résister à la décohérence mais manipuler ces qubits imposait jusqu'ici un champ magnétique, ce qui constituait un obstacle pour la réalisation d'un ordinateur quantique. Un groupe de physiciens a trouvé une astuce permettant de se servir de champs électriques comme pour des circuits d'ordinateurs classiques.

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Ordinateur quantique : vers des qubits nucléaires ?

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• 16/06/2014

Plutôt que de tenter d'affronter de face l'obstacle de la décohérence en isolant le plus possible un ordinateur quantique de son environnement, il est en théorie possible d'utiliser des codes correcteurs d'erreurs quantiques. On développe cette stratégie par exemple avec des registres quantiques portés par des noyaux de carbone dans du diamant.

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Physique

Ordinateur quantique : corrigera-t-on les erreurs avec le diamant ?

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• 06/02/2014

En associant des techniques d'optique quantique à des impulsions laser ultrabrèves, des physiciens viennent de démontrer la pertinence d'une nouvelle approche pour le traitement en parallèle de l’information quantique. Contrairement aux dispositifs développés jusqu’à présent, le volume d’information quantique pouvant être manipulé n’est pas limité par la taille du support physique lui-même, mais par les performances du système de détection.

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Information quantique : des qubits dans des impulsions laser ultrabrèves

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• 04/01/2014

Différentes voies sont explorées pour obtenir des mémoires d'ordinateurs quantiques. Il faut être en mesure de stocker des qubits d'informations pendant un temps suffisamment long avant que la décohérence ne détruise la superposition des états permettant les calculs quantiques. Un groupe de chercheurs vient de battre un record du monde avec des systèmes solides, en l'occurrence des noyaux de phosphore dans un bloc de silicium : 39 minutes et, surtout, à température ambiante.

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Ordinateur quantique : un temps de décohérence record de 39 minutes

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• 22/11/2013

Cela fait quelques années que des chercheurs britanniques explorent dans le domaine de l'information quantique, le potentiel d'un colorant bien connu : la phtalocyanine. Ils annoncent maintenant qu'un de ses pigments à base de cuivre permet de stocker des qubits pendant un temps remarquablement long. Il s'agit donc d'une nouvelle voie à suivre pour contourner l'obstacle de la décohérence, qui limite jusqu'à présent le développement des ordinateurs quantiques.

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Ordinateur quantique et décohérence : la piste d'un colorant bleu

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• 04/11/2013

La décohérence est un redoutable obstacle pour les physiciens cherchant à construire des ordinateurs quantiques capables de surpasser les ordinateurs classiques pour certains types de calculs. Des chercheurs se demandent si un effet quantique découvert théoriquement par l'un des pères de l'informatique, Alan Turing, ne permettrait pas de contourner l'obstacle. Il s'agit de l'effet Zénon, que les physiciens viennent d'observer dans du diamant.

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L'effet Zénon sera-t-il la clé des ordinateurs quantiques ?

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• 27/08/2013

C'est une grande première. Un groupe de chercheurs français est parvenu à mesurer directement l'intensité de forces de van der Waals. Ces forces, qui expliquent le comportement des gaz qui ne sont pas dilués, ont été mesurées en utilisant des atomes de Rydberg. En outre, l'expérience permet d'espérer utiliser des atomes de Rydberg intriqués pour faire des calculateurs quantiques.

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Mécanique quantique

Des atomes de Rydberg pour mesurer des forces de van der Waals

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• 09/07/2013

Diverses voies sont explorées pour tenter de s’affranchir le plus possible de la décohérence, afin de réaliser des ordinateurs quantiques puissants. L’une d’elles repose sur l’utilisation de systèmes mécaniques nanométriques que l’on fait vibrer ou osciller. Un groupe de physiciens de la Technische Universität München (TUM) vient ainsi de montrer que l’on pouvait utiliser des nanotubes de carbone.

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Physique

Des ordinateurs quantiques dotés de nanotubes de carbone ?

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• 05/04/2013

Suffisamment puissants, des ordinateurs quantiques permettraient un jour d'accélérer considérablement l'exploration de certaines questions de théorie des nombres. Si l'on parvient à les réaliser, un nouvel algorithme quantique pourrait alors montrer rapidement que la fameuse hypothèse de Riemann sur les nombres premiers est fausse.

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L'ordinateur quantique réfutera-t-il la fameuse hypothèse de Riemann ?

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• 04/04/2013

Les ordinateurs quantiques de demain seront-ils un peu mécaniques ? Une équipe de chercheurs coréens et finlandais vient de montrer que l’on peut transférer des qubits depuis un circuit supraconducteur vers un résonateur micromécanique. L'intérêt ? Stockés sous forme de vibrations quantiques, ces qubits sont moins vulnérables à la décohérence.

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Une mémoire électromécanique pour ordinateur quantique

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• 25/02/2013

En novembre, Mars est resté à la Une, avec Curiosity, notre envoyé spécial, très actif, qui nous envoie ses cartes postales, se photographie lui-même et crée le buzz avec l'annonce d'une annonce. On a aussi découvert l'hormone de fidélité (masculine) et des océans extraterrestres. Sur Terre, c'est le climat qui fait parler de lui alors que s'ouvrait la conférence de Doha, avec l'ouragan Sandy et les craintes de la Banque mondiale d'un réchauffement de 4 °C.

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Novembre : les actus qu'il ne fallait pas manquer

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• 04/12/2012

Ce n’est certes pas de la téléportation à la Star Trek, mais la téléportation quantique d’un qubit que vient de réaliser une équipe de chercheurs (et elle) est tout de même impressionnante. En utilisant des photons intriqués, ils ont transféré l’état quantique d’un paquet de 100 millions d’atomes dans un autre paquet similaire. C’est la première fois que l’on transmet ainsi une mémoire quantique portée par un objet macroscopique.

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La première téléportation quantique macroscopique

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• 24/11/2012

Un groupe de chercheurs étudiant les ordinateurs quantiques en diamant a réussi à intriquer 2 qubits grâce à une nouvelle méthode reposant sur une opération de mesure quantique. Ils ont obtenu au passage une violation de l'inégalité de Bell pour la première fois dans un solide.

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Des qubits dans un diamant : un test de la mécanique quantique

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• 23/10/2012

Le stockage de qubits d'informations quantiques sur des noyaux d'atomes dans des cristaux est prometteur pour la réalisation d'ordinateurs quantiques performants. De nouveaux records de temps de résistance à la décohérence viennent d'être atteints, dont l'un avec du diamant à température ambiante.

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Ordinateurs quantiques : la voie des cristaux de diamants

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• 13/06/2012

On le sait depuis un mois mais, pour y croire, on attendait une publication officielle. C'est fait : des chercheurs de l’université de Delft, en Hollande, ont annoncé dans Science la détection indirecte de fermions de Majorana produits dans un dispositif électronique. De quoi permettre la réalisation d’ordinateurs quantiques performants.

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Des fermions de Majorana auraient bien été produits dans un transistor

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• 17/04/2012

On rapporte, dans le domaine de la physique du solide, des signes convaincants – mais pas encore des preuves – de l’existence de fermions de Majorana. En théorie, ces particules pourraient servir à la réalisation d'ordinateurs quantiques moins sensibles au problème de la décohérence.

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Des ordinateurs quantiques topologiques avec des fermions de Majorana ?

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• 05/03/2012

Un groupe de chercheurs américains de l’University of Southern California a réussi à augmenter le temps de décohérence d’un système quantique à l’aide d’un champ magnétique. Cela ouvre de nouvelles perspectives pour réaliser des ordinateurs quantiques plus performants.

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Ordinateur quantique : limiter la décohérence avec un champ magnétique

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• 29/07/2011

Un groupe de physiciens de l’Université d’Innsbruck vient de battre un nouveau record dans le domaine de l’information quantique en réussissant à intriquer 14 atomes de calcium dans un piège à ions. Cette performance est un pas de plus en direction d’un mythique ordinateur quantique capable de battre les superordinateurs classiques.

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Record du monde d'intrication quantique : 14 qubits !

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• 05/04/2011

On savait déjà produire des molécules ultrafroides par photoassociation d’atomes ultrafroids, mais c’est la première fois que l’on produit directement de telles molécules par refroidissement laser. La performance ouvre de nouvelles voies pour la réalisation d’ordinateurs quantiques.

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Une première : des molécules refroidies avec un laser

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• 03/10/2010

Au cœur des diamants se cachent parfois des centres colorés. Ces minuscules défauts ouvrent de nombreuses applications en bioimagerie et en nanosciences. Permettant de créer des sources stables émettant un seul photon à la fois, ils ont aussi été utilisés dans des expériences sur les fondements de la mécanique quantique. Des chercheurs viennent de leur trouver de nouvelles applications en utilisant des nanofilaments en diamant.

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Nanofilaments en diamant pour ordinateur quantique

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• 18/02/2010

Factoriser un nombre à l’aide d’un ordinateur quantique n’est pas nouveau. Effectuer cette opération à l’aide de photons non plus... Ce qui l’est, c’est de le faire avec un dispositif semblable à des puces électroniques. Sous réserve que l’on parvienne un jour à surmonter l’obstacle de la décohérence, cette réalisation d’une équipe de chercheurs britanniques ouvre une nouvelle voie vers des ordinateurs quantiques puissants.

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La première puce quantique à photons a factorisé un nombre

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• 07/09/2009

L’ordinateur quantique fait rêver mais il n’est pas du tout évident que les prototypes actuels dépassent un jour le stade de simple curiosité et puissent entrer en compétition avec les ordinateurs classiques. Un groupe de chercheurs de l’université de Yale vient d'apporter un élément nouveau en construisant un véritable processeur quantique.

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Ordinateur quantique : un embryon de processeur !

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• 30/06/2009

C’est toute l’importance du CNRS et celle des travaux d’un collaborateur de longue date des prix Nobel de physique français que vient d’illustrer la médaille d’or 2009 CNRS attribuée au grand spécialiste de l’optique quantique qu’est Serge Haroche.

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Serge Haroche, médaille d'or CNRS et héritier des prix Nobel français

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• 19/06/2009

Des chercheurs ont pu inscrire un bit quantique – un qubit – sur un unique noyau de phosphore. Bien sûr, l'ordinateur quantique qui pourrait l'utiliser reste à inventer. Bien sûr, cette mémoire nucléaire retient l'information durant moins de deux secondes et ne fonctionne qu'à très basse température. Mais le progrès est réel !

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Un bit enregistré... dans un noyau atomique

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• 03/11/2008

Deux physiciens de la célèbre université de Santa-Barbara sont parvenus à une bien étrange conclusion en partant des travaux d’un des grands mathématiciens à l’origine de la topologie, Heinz Hopf. Les équations de Maxwell gouvernant les phénomènes électromagnétiques autoriseraient la formation de véritables nœuds de lumière !

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Les noeuds de lumière de monsieur Hopf

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• 17/09/2008

Le chat de Schrödinger est l'un des paradoxes bien connus de la mécanique quantique. Ces dernières années, les progrès expérimentaux et la théorie de la décohérence ont jeté une vive lueur sur ce problème. Une nouvelle expérience à l’Université de Santa Barbara vient de compliquer quelque peu ce dernier.

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Peut-on ressusciter le chat de Schrödinger ?

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• 17/08/2008

Des chercheurs de l’institut des nanosciences de l’Université de Santa Barbara (California Nanosystems Institute) sont parvenus à contrôler en détails la création d’états à petit nombre de photons baptisés états de Fock. Ils s’en sont servis pour créer et analyser les états cohérents, des états à la frontière des mondes classique et quantique.

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A la frontière du classique et du quantique : les états cohérents

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• 09/08/2008

Les nanotubes de carbone sont des feuillets de graphène enroulés possédant de remarquables propriétés conductrices, considérés comme un matériau de choix pour l’avenir de la spintronique. De récentes expériences remettent en cause la façon dont ils seraient utilisables dans le cadre de cette nouvelle électronique.

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Spintronique : les électrons ne tournent pas rond dans les nanotubes

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• 29/03/2008

Une équipe composée de physiciens de l'Université de Queensland, l'Université de Bristol et l'Université de Waterloo vient d’annoncer avoir réussi à intriquer un système porteur de qubits avec un autre système porteur de qutrits. Un résultat qui ouvre des perspectives pour le calcul quantique et la réalisation d’ordinateurs quantiques.

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Ordinateur quantique : après les qubits, voilà les qutrits !

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• 29/02/2008

Deux équipes de chercheurs sont arrivées à effectuer la factorisation de 15 en nombres premiers à l’aide d’un calcul quantique. C’est la première fois qu’on arrive à réaliser ce calcul, reposant sur l’algorithme de Peter Shor, avec des photons.

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Physique

Ordinateur quantique : des photons ont factorisé un nombre !

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• 15/12/2007