Des qubits de silicium atteignent une fidélité de 99,99 % en fonctionnant à cinq simultanément
Des chercheurs du RIKEN, au Japon, ont démontré que cinq qubits de spin en silicium peuvent fonctionner simultanément avec une fidélité supérieure à 99,9 %, trois d'entre eux dépassant même 99,99 %, grâce à l'identification et à la correction d'un effet d'interférence quantique qui dégradait jusque-là les performances en parallèle.
Une équipe du RIKEN Center for Emergent Matter Science, au Japon, a franchi l'un des principaux obstacles pratiques à la mise à l'échelle des ordinateurs quantiques à base de silicium. Les qubits de spin en silicium sont attractifs car ils peuvent, en principe, être fabriqués avec les procédés standards de l'industrie des semi-conducteurs, mais leur précision chutait historiquement de façon marquée lorsque plusieurs qubits fonctionnaient en parallèle plutôt qu'un par un.
Les chercheurs du RIKEN ont identifié comme principal responsable le déplacement de Stark en courant alternatif (AC Stark shift) : les impulsions micro-ondes utilisées pour contrôler un qubit modifient les niveaux d'énergie effectifs des qubits voisins, provoquant des erreurs de phase indésirables. Plutôt que de tenter d'étalonner chaque combinaison possible d'opérations simultanées — une tâche dont la complexité croît de façon exponentielle —, l'équipe n'a mesuré que les interactions entre paires de qubits et a utilisé ces mesures pour prédire et annuler les interférences entre plusieurs qubits.
Grâce à un réseau de cinq qubits de silicium contrôlé par une seule ligne micro-ondes, trois qubits ont atteint une fidélité de porte supérieure à 99,99 % lorsqu'ils fonctionnaient simultanément, tandis que les cinq ensemble maintenaient une fidélité d'environ 99,9 %. Comme l'a déclaré le chercheur Leon Camenzind, ce résultat montre qu'un contrôle de haute fidélité peut être maintenu même lorsque plusieurs qubits fonctionnent en même temps.
Ces résultats ont été publiés dans la revue Nature Physics et relayés par Phys.org et Interesting Engineering en octobre 2026 ; ils sont considérés comme une avancée importante vers des processeurs quantiques en silicium tolérants aux fautes et compatibles avec les infrastructures de fabrication de puces existantes.
