Xanadu a atteint une étape importante dans le développement du matériel quantique évolutif en générant des qubits photoniques résistants aux erreurs sur une plate-forme de puce intégrée. Un résultat fondamental dans la feuille de route de Xanadu, cette toute première démonstration de tels qubits sur une puce est publiée dans Nature.
Cette avancée s'appuie sur l'annonce récente par Xanadu du système Aurora, qui a démontré – pour la première fois – tous les composants clés nécessaires pour construire un ordinateur quantique photonique modulaire, réseau et évolutif. Avec cette dernière démonstration de génération de qubit robuste à l'aide de puces photoniques à base de silicium, Xanadu renforce en outre le pilier d'évolutivité de son architecture.
Les états quantiques produits dans cette expérience, connus sous le nom d'états Gottesman – Kitaev – Preskill (GKP), sont constitués de superpositions de nombreux photons pour coder des informations de manière résistante aux erreurs – une exigence essentielle pour de futurs ordinateurs quantiques tolérants aux pannes. Ces états permettent d'effectuer des opérations logiques à l'aide de techniques déterministes et compatibles avec la température ambiante, et elles sont uniquement bien adaptées à la mise en réseau entre les puces à l'aide de connexions en fibre standard.
Cette démonstration de la génération de qubits photoniques a été activée par un certain nombre de réalisations technologiques clés de l'équipe matérielle de Xanadu. Il s'agit notamment du développement de détecteurs de résolution de numéro de photons avec des efficacités de détection supérieures à 99%, de la fabrication de guides d'ondes de nitrure de silicium ultra-lobes ultra-lobes personnalisées sur des plates-formes de plaquettes de 300 mm et de la mise en œuvre d'un emballage optique de pointe en interne.
« Les états du GKP sont, en un sens, le qubit photonique optimal, car ils permettent des portes logiques et une correction d'erreur à température ambiante et en utilisant des opérations déterministes relativement simples », explique Zachary Vernon, CTO du matériel à Xanadu.
« Cette démonstration est une étape empirique importante montrant nos récents succès dans la réduction des pertes et l'amélioration des performances à travers la fabrication des puces, la conception des composants et l'efficacité du détecteur. »
Le prochain obstacle vers un ordinateur quantique photonique à l'échelle des services publics reste clair: une réduction supplémentaire de la perte optique permettra des états GKP de meilleure qualité adaptés à la tolérance aux failles.
Avec une autre étape importante dans sa feuille de route matérielle complète, Xanadu reste concentré sur l'optimisation des processus d'emballage de fabrication et de photonique pour atténuer la perte optique sur sa plate-forme.
