Le silicium au service du bit quantique: les chercheurs ouvrent la perspective d'exploiter le potentiel des technologies de la microélectronique pour la réalisation des bits quantiques.

Le bit quantique (qubit) est l'élément de base de l'ordinateur quantique.

De même que le bit «classique », il comporte deux états de lecture, mais grâce à sa nature quantique, il peut véhiculer une quantité d'information infiniment plus grande, démultipliant ainsi des capacités de calcul de l'ordinateur.

Une des difficultés de la réalisation d'un qubit est de préserver sa cohérence, c'est-à-dire sa capacité à garder suffisamment longtemps l'information qu'il contient.

Le spin de l'électron, qui comporte deux états (+ ou -), est une des réalisations possibles du qubit, grâce à un composant appelée boîte quantique dans lequel il est piégé.

Un de ses atouts majeurs est, dans la perspective d'une intégration d'un grand nombre de bits, la très petite taille du composant.

Ø En associant étroitement physique et ingénierie, des chercheurs grenoblois de l'Institut Néel (CNRS/UGA), du LETI (CEA) et de l'IRIG-Pheliqs (UGA/CEA) ont mis au point une méthode simple de lecture d'un qubit de spin électronique, partant d'un transistor gravé dans une puce en silicium qui réalise la boîte quantique, et développant, à l'aide d'une boîte quantique auxiliaire, un processus de lecture efficace basé sur une conversion du spin en charge électrique.

Les bonnes performances de lecture obtenues font de ce résultat une avancée déterminante vers des architectures plus complexes et plus puissantes.

Le qubit est réalisé par le piégeage d'un électron unique dans un transistor.

Le succès du concept de qubit développé dans ce travail montre que l'intégration indispensable pour aller vers un ordinateur quantique - l'implémentation d'un très grand nombre de qubits de façon la plus compacte possible- pourrait être directement réalisé sur les lignes de fabrication que l'industrie microélectronique a développées pour l'ordinateur classique.