By Dan O'Shea publié le 04 nov. 2022
MISE À JOUR 11/4/2022 : Voici un lien vers le papier discuté ci-dessous. L'histoire a également été mise à jour pour inclure plus de commentaires de Levonian sur les réseaux quantiques basés sur l'intrication, ainsi que plus de détails sur la façon dont les chercheurs ont travaillé sur ce projet.
Amazon Web Services est à l'origine de l'un des plus grands services d'informatique quantique basés sur le cloud, mais AWS a également apporté des contributions dans le domaine grâce à la recherche. Ses dernières avancées en matière de recherche, qui seront détaillées dans un article qui sera publié vendredi dans la revue Science, pourrait avoir des implications majeures pour l'évolution des réseaux quantiques.
Des scientifiques d'AWS Centre de réseautage quantique, qui a été lancé plus tôt cette année, et l'université de Harvard, ont développé une méthode pour permettre aux mémoires quantiques de fonctionner à des températures plus élevées, ce qui pourrait réduire les coûts de la réfrigération ultra-froide généralement nécessaire pour garder les mémoires très froides, et améliorer les performances et la fiabilité des répéteurs quantiques nécessaires pour étendre les distances de mise en réseau.
Chercheurs, y compris auteurs de documents de recherche David Levonian, Bart Machielse, YanQi Huan et Pieter-Jan Stas, ont pu "augmenter la température de fonctionnement à quelque chose qui rend vos systèmes cryogéniques environ 10 fois moins chers et plus petits qu'ils ne devraient l'être autrement, et cela commence vraiment à le déplacer [mémoire quantique] vers quelque chose qui pourrait être dans un rack dans un centre de données », a déclaré Levonian à IQT News.
Il a souligné qu'il reste encore beaucoup à faire avant que ce type d'avancée puisse être commercialisé et avant que les réseaux quantiques basés sur l'intrication utilisant des répéteurs quantiques puissent se généraliser, car de nombreux travaux liés aux réseaux quantiques, et plus particulièrement aux répéteurs quantiques, restent dans un laboratoire. réglage pour l'instant.
"Les prochaines étapes, et je ne mettrais pas de chronologie là-dessus, consisteraient à configurer des réseaux de ces dispositifs de répéteur pour montrer que vous pouvez configurer un réseau QKD multi-sauts avec quelques utilisateurs différents sur des distances que vous ne feriez pas. t être en mesure de réaliser avec ce qui est disponible sur étagère maintenant », dit-il.
Levonian a reconnu, bien qu'il n'ait pas été précis sur le calendrier d'AWS pour les prochaines étapes, que l'avancement pourrait aider à accélérer le calendrier global de déploiement des réseaux QKD basés sur l'enchevêtrement. et d'autres applications de réseau quantique basées sur l'intrication, telles que les nuages quantiques et les réseaux de capteurs quantiques. Lors de la conférence d'automne IQT de la semaine dernière, il y a eu de nombreuses discussions sur la viabilité de la préparation et de la mesure du QKD par rapport au développement éventuel de réseaux basés sur l'intrication, et il ressort clairement de ces discussions que plusieurs entreprises poursuivent et développent à la fois modèles alors que les architectures basées sur l'intrication continuent de mûrir et de s'améliorer.
"Je dirais que [ce type d'avancement] fait remonter le calendrier [pour le développement de nouveaux réseaux et applications basés sur l'intrication]", a déclaré Levonian. "D'une certaine manière, je pense que lorsque les gens parlent de feuille de route et de ce qui est à court ou à long terme, il existe de nombreuses applications différentes pour lesquelles vous pouvez utiliser les réseaux quantiques. Donc QKD est quelque chose que les gens font maintenant, et la capacité d'en faire plus, c'est vraiment juste une question d'augmenter cette gamme et d'apporter de nouvelles capacités. Je pense que lorsque les gens pensent aux réseaux quantiques, il y a d'autres applications intéressantes auxquelles ils pensent qui sont également très exigeantes pour le réseau et qui sont… cinq ou 10 ans plus tard.
Levonian, qui était assistant de recherche diplômé à Harvard avant de rejoindre AWS en 2021 en tant que chercheur scientifique quantique, a également donné un aperçu de la façon dont le travail scientifique et technique qui a permis cette avancée s'est déroulé – et tout cela n'avait pas à voir avec le quantique : «Ce que l'équipe employée par AWS a fait, c'est fabriquer et concevoir les appareils utilisés pour cette expérience, donc une très grande partie du travail là-bas…. mais il y a beaucoup de travail qui a été fait sur la photonique au cours des deux dernières décennies, et ce que nous avons construit ce système, c'est prendre un peu de quantum - sa capacité à déposer ces défauts de silicium dans un matériau qui peut stocker des informations quantiques - mais vraiment beaucoup de choses qui l'entourent sont de la science et de l'ingénierie vraiment cool sur la façon de guider la lumière et de la basculer entre différentes choses qui ont été développées pour d'autres raisons il y a 10 ou 20 ans. Nous avons l'avantage de pouvoir prendre les avancées que les gens ont faites à l'époque et de les réorienter vers la construction de ces systèmes de communication quantiques.
Il a ajouté: «Pour vous donner une idée de la taille [de l'équipe impliquée], il y a des gens qui se concentrent sur la construction de ces dispositifs - la nanofabrication - qui vont dans une salle blanche, et qui font cette gravure, la photolithographie et la conception photonique. C'est une équipe de deux ou trois personnes… À Harvard, il se trouve qu'il y a un groupe… qui se concentre spécifiquement sur cela… Et puis il y a les gens qui construisent toute l'automatisation, l'optique et l'électronique qui s'enroulent autour de ça et [également] faire la théorie de la physique quantique aussi. Je dirais donc que c'est à peu près équitablement réparti avec des groupes de trois ou quatre personnes travaillant sur chaque chose. C'est un processus assez compliqué, et c'est l'une des raisons pour lesquelles je pense qu'il est logique de le faire sortir du laboratoire et de le faire dans le cadre de la R&D de l'entreprise. De plus, bien sûr, le potentiel de développement de choses vraiment utiles pour nos clients est, c'est vraiment à la limite de ce que vous pouvez faire en tant que groupe universitaire.
Regardez attentivement IQT News pour d'autres mises à jour de cette histoire.
Image: Une image au microscope électronique à balayage (avec l'aimable autorisation du AWS Center for Quantum Networking) d'un réseau de mémoires quantiques nanophotoniques sur une puce en diamant. Les dispositifs photoniques mesurent des millionièmes de pouce de large.
Dan O'Shea a couvert les télécommunications et des sujets connexes, notamment les semi-conducteurs, les capteurs, les systèmes de vente au détail, les paiements numériques et l'informatique/la technologie quantique pendant plus de 25 ans.
