Ordinateurs quantiques composés de molécules : le bit est sur le point d'être remplacé

La lumière laser peut être utilisée pour capturer, maintenir et détecter avec précision des cellules et même des molécules individuelles. Ce principe de pince optique est connu depuis 30 ans.

Aujourd'hui, deux groupes de recherche l'ont utilisé pour interconnecter tout un réseau de molécules et les utiliser comme les qubits d'un ordinateur quantique. Avec un atome de calcium et un atome de fluor, qui présentent chacun une différence de charge atomique extrêmement importante, l'observation classique des états "0" et "1" a pu être réalisée au niveau moléculaire.

L'effort nécessaire pour réaliser cette structure est énorme. Il faut tout un ensemble de pinces optiques, essentiellement des lasers, dont chacune contient une seule molécule de monofluorure de calcium.

Les molécules doivent être refroidies à un niveau proche du zéro absolu (-463,27 °F) afin qu'elles ne vibrent plus. Les molécules individuelles peuvent alors être mises en rotation avec le minimum d'énergie possible selon le principe d'incertitude.

Le traitement de l'information du futur

Dans l'ensemble, cela semble encore peu pratique et devrait être encore plus gigantesque et gourmand en énergie que les ordinateurs à armoires des années 1960 qui remplissaient les pièces.

Ce qui est passionnant, en revanche, c'est ce que les chercheurs ont à dire sur les expériences futures. Comme une molécule est relativement complexe par rapport à un transistor ou même à un qubit dans un ordinateur quantique, le nombre d'états mesurables augmente.

Dans une prochaine étape, les "0" et "1" des célèbres bit et qubit deviendront un tribit ou un qutrit avec les états possibles -1, 0 et +1 dans l'ordinateur quantique basé sur les molécules.

Cela signifie que non seulement l'unité qui stocke l'information de base passe du nanomètre au picomètre. L'utilisation de "3" comme base permet également d'obtenir une densité d'information beaucoup plus élevée. Au lieu de 100 bits, par exemple, seuls 63 tributs sont nécessaires.

Si un Apple M2 Ultra peut contenir un total de 134 milliards de transistors, 100 trillions d'états pourraient être hébergés sur la même surface à l'avenir - en d'autres termes, théoriquement.