Illustration de l'ordinateur quantique à atome froid (atome neutre) en fonctionnement au sein du groupe Kenji Ohmori. Crédit : Dr Takafumi Tomita (IMS)
L'Institut des sciences moléculaires a lancé une plateforme préparatoire à la commercialisation, en collaboration avec 10 partenaires industriels, pour accélérer le développement de « produits froids (neutres) ». atome« ordinateurs quantiques.
L'Institut des sciences moléculaires (IMS) des Instituts nationaux des sciences naturelles a créé une « Plateforme préparatoire à la commercialisation (PF) » pour accélérer le développement de nouveaux ordinateurs quantiques, sur la base des réalisations d'un groupe de recherche dirigé par le professeur Kenji Ohmori. Le lancement du PF a été rendu possible grâce à la collaboration de 10 partenaires industriels, dont des entreprises et des institutions financières.
Les 10 partenaires qui ont rejoint le PF comprennent (classés par ordre alphabétique) : blueqat Inc., Development Bank of Japan Inc., Fujitsu Limited, Groovenauts, Inc., Hamamatsu Photonics KK, Hitachi, Ltd. et NEC Corporation.
Commercialisation et collaboration
Une fois le PF en place, l'IMS tirera parti de l'expertise des entreprises participantes et recherchera des conseils et un soutien sur les questions liées à la commercialisation, telles que les processus de création d'une start-up, le développement d'ordinateurs quantiques produits dans le pays et les efforts de R&D pour permettre une application pratique des ordinateurs quantiques et de leurs services associés. Il prévoit de lancer une start-up d’ici la fin de son exercice 2024 et de commencer le développement d’ordinateurs quantiques à « atomes froids (neutres) ».
Configuration expérimentale pour l'ordinateur quantique à atome froid (atome neutre) du groupe Kenji Ohmori. Crédit : Takafumi Tomita
Percées technologiques et concurrence mondiale
Une concurrence féroce est en cours à l’échelle mondiale pour le développement d’ordinateurs quantiques selon diverses modalités. Il reste cependant un certain nombre de questions à résoudre afin de garantir que ces ordinateurs puissent être utilisés dans la pratique ; ces problèmes incluent la nécessité d'étendre l'échelle de ces ordinateurs et la capacité de prendre des mesures contre les erreurs pouvant survenir lors du calcul. Ces dernières années, la modalité « atome froid (neutre) », qui utilise des atomes individuels comme qubits, a attiré l’attention de l’industrie, du monde universitaire et des gouvernements du monde entier comme une nouvelle méthode révolutionnaire pour surmonter ces problèmes. Une autre caractéristique de la modalité atome froid (neutre) est qu’elle fonctionne à température ambiante et ne nécessite aucun réfrigérateur, qui est nécessaire pour les modalités qubit supraconducteur et qubit silicium.
Le groupe Ohmori de l'IMS est à la pointe du développement d'ordinateurs quantiques à atomes froids (neutres). Le groupe dispose de nombreux atouts technologiques et de compétences clés,(1) y compris des « pinces optiques » et des technologies de microscope pour contrôler un grand nombre de qubits de haute qualité sur une surface plane, et des « portes ultrarapides à deux qubits » qui utilisent un laser ultrarapide pour créer une intrication quantique entre deux qubits en seulement 6,5 nanosecondes. En particulier, les portes à deux qubits représentent une technologie de base importante qui permet l’extraordinaire vitesse de calcul des ordinateurs quantiques. En 2022, les portes ultrarapides à deux qubits développées par le groupe Ohmori ont réalisé une innovation révolutionnaire qui accélère les portes à deux qubits de la méthode conventionnelle des atomes froids (neutres) de deux ordres de grandeur à la fois.
En profitant de ces avancées techniques et des compétences clés du groupe Ohmori, l’IMS accélérera le développement et la commercialisation des ordinateurs quantiques en collaboration avec ses partenaires industriels.
Équipe de développement d'ordinateurs quantiques du groupe Kenji Ohmori. Crédit : groupe Kenji Ohmori
Première démonstration au monde de suprématie quantique utilisant des ordinateurs quantiques supraconducteurs en 2019(2)
Message du professeur John Martinis, Université de Californie, Santa Barbara :
« Le professeur Kenji Ohmori et son équipe ont récemment réalisé une avancée majeure pour surmonter la faiblesse de la méthode de l'atome neutre en utilisant des lasers ultrarapides pour accélérer considérablement sa porte à deux qubits de deux ordres de grandeur. Leurs pinces optiques et leur technologie de microscope pour manipuler des qubits atomiques individuels sont également remarquables. L’équipe est donc un candidat extrêmement prometteur pour la réalisation d’un ordinateur quantique pratique dans un avenir proche. J’aimerais participer activement et contribuer à l’application pratique et à la commercialisation de leur ordinateur quantique en mettant à profit mon expérience.
Message de Yuki Takemori, directeur général, bureau de promotion de l'innovation, département de planification et de coordination des activités, Banque de développement du Japon Inc. Directeur général de projet de PF :
«Après l'éclatement de la bulle économique, l'économie japonaise a passé les '30 années perdues' sans la moindre idée de sa croissance future. J'attends cela l'informatique quantique sera une technologie qui apportera une évolution révolutionnaire à l'humanité, semblable à Internet et intelligence artificielle (IA). Elle deviendra une industrie extrêmement importante pour le Japon, agissant comme un catalyseur de son développement et de son progrès. Les capacités technologiques du professeur Kenji Ohmori et de son équipe constituent un trésor mondial et un atout pour la relance de l’économie japonaise. Je m’attends à ce que ce projet déploie ses ailes partout.
Message du professeur Kenji Ohmori, Institut des sciences moléculaires :
«Je voudrais exprimer ma sincère gratitude pour le soutien d'entreprises aussi distinguées au développement de notre ordinateur quantique à atomes froids (atomes neutres). Même si nous avons une confiance absolue dans notre technologie de base, le développement d'ordinateurs quantiques pratiques nécessite l'intégration d'une variété de « technologies habilitantes », notamment l'électronique conventionnelle, les logiciels, l'ingénierie système et l'architecture. Avec le lancement de cette plateforme de commercialisation, nous renforcerons encore nos efforts de développement et travaillerons dur pour créer un ordinateur quantique qui puisse contribuer à notre société le plus tôt possible.
Remarques:
- Compétence de base : une capacité déterminante qui distingue une entreprise de ses concurrents
- Suprématie quantique : démonstration de l'avantage d'un ordinateur quantique sur les ordinateurs classiques, y compris les superordinateurs, pour traiter des calculs qui prendraient traditionnellement beaucoup de temps à des vitesses inégalées.
Financement de la recherche:
- Bureau du Cabinet / Programme de R&D JST Moonshot (JPMJMS2269)
- Programme phare MEXT Quantum Leap (JPMXS0120181201)
