La voie vers les ordinateurs quantiques est multiple et il existe différentes variétés de qubits que les instituts de recherche et les entreprises tentent de domestiquer pour parvenir à créer une première machine quantique démontrant clairement qu'elle peut réaliser des calculs que l'informatique traditionnelle serait incapable de résoudre, par leur complexité ou par le temps nécessaire pour les réaliser.
L'une des difficultés est de parvenir à maintenir les qubits dans un état stable assez longtemps pour réaliser les calculs de façon fiable. Les qubits sont généralement très sensibles aux conditions extérieures et perdent facilement leur cohérence.
Les efforts de ces dernières années ont largement porté sur le renforcement de la stabilité des qubits et la réduction du taux d'erreur, dans l'espoir d'arriver un jour à la fameuse suprématie quantique.
Le processeur topologique, avancée réelle ou concept trop fragile ?
Dans cette quête, Microsoft table sur une approche originale s'appuyant sur des qubits topologiques. Ils s'appuient sur un état spécial de la matière et sur des particules spéciales dites fermions de Majorana que la firme de Redmond veut utiliser pour stocker de l'information.
Au mois de février, elle a annoncé Majorana 1, le premier processeur à qubits topologiques au monde censé démontrer le bien-fondé d'une approche qui ne fait pourtant pas l'unanimité.
En 2018, la firme avait dû récuser un article proclamant déjà une avancée majeure dans les qubits topologiques. L'annonce d'un premier processeur montre qu'elle poursuit dans cette voie mais cela suffira-t-il ?
Un article de la revue Nature relève que les scientifiques restent dubitatifs concernant les avancées annoncées par Microsoft. Dès l'annonce, des critiques avaient été formulées concernant certaines des affirmations car la confirmation de l'existence de ces particules est très récente et qu'il semble a priori difficile de les contrôler.
Quasi-particule de Majorana, y es-tu ?
L'une des questions porte même sur la réalité de la présence de ces particules dans le dispositif présenté par Microsoft. L'un des tests utilisés pour leur mise en évidence peut en effet générer des faux positifs, laissant croire à une présence au bout des nanofils supraconducteurs topologiques.
Cette problématique fait craindre à une nouvelle annonce trop précoce mais les chercheurs de Microsoft ont répliqué que ces faux positifs resteraint négligeables dans l'ensemble des mesures réalisées, sans remettre en cause la détection des particules.
Une autre critique relève que la validité des tests d'existence des particules de Majorana est très sensible à ses paramètres. Une petite variation d'un de ces paramètres peut inverser la valeur du test sans raison très claire, ce qui peut suggérer là encore un problème dans le protocole et un processus de détection fragile.
Le problème est de nouveau que l'existence des quasi-particules de Majorana est plus supposée que démontrée, avec le risque de voir les annonces triomphantes affaiblies par des doutes sur la réalité même du modèle quantique choisi.
Face aux critiques, Microsoft promet d'apporter de nouvelles informations sur son processeur topologique et son fonctionnement dans un prochain article scientifique.
Par ailleurs, l'examen des données déjà fournies se poursuit et permettra peut-être de débusquer les erreurs pour mieux cerner la réalité d'une approche qui veut révolutionner le monde quantique.
