Le PDG de Microsoft annonce de nouveaux « états de la matière » topoconducteurs dans une percée en informatique quantique

Le PDG de Microsoft, Satya Nadella, vient d'annoncer que son entreprise a découvert un nouvel « état de la matière », qu'elle a utilisé pour créer la puce quantique Majorana 1. L'entreprise technologique a dévoilé la nouvelle puce le 19 février 2025, mettant en évidence une avancée significative dans la technologie de l'informatique quantique.

Le Majorana 1 est la première puce quantique au monde, et elle est alimentée par une nouvelle architecture Topological Core que Microsoft s'attend à rapprocher le monde de la création d'ordinateurs quantiques capables de résoudre des problèmes industriels significatifs dans des années plutôt que des décennies.

Microsoft introduit le premier topoconducteur au monde 

Microsoft pourrait avoir scellé sa place dans l'histoire en créant le premier topoconducteur au monde, un type de matériau révolutionnaire capable d'observer et de contrôler les particules de Majorana pour produire des qubits plus fiables et évolutifs, qui sont les éléments de base des ordinateurs quantiques.

Pour comprendre ce qu'est un topoconducteur, revenons en arrière avant l'invention des semi-conducteurs. À l'époque, ils avaient besoin de capteurs et de systèmes de contrôle avancés pour alimenter les smartphones, les ordinateurs et les appareils électroniques, et les semi-conducteurs étaient la percée dont ils avaient besoin. 

Les semi-conducteurs sont essentiellement le cerveau des appareils électroniques, et c'est parce que leur conductivité change en fonction de l'environnement. Ces éléments ont permis aux ingénieurs de réduire considérablement la taille des composants électroniques, réduisant ainsi la taille et le coût des appareils tout en augmentant leur fonctionnalité.

Grâce à leur invention, des merveilles technologiques comme le smartphone, des ordinateurs plus rapides et des appareils électroniques sont nés. Les topoconducteurs sont le niveau suivant—essentiellement une mise à niveau qui offre une voie pour développer des systèmes quantiques pouvant évoluer jusqu'à un million de qubits et avoir la capacité de résoudre les problèmes industriels et sociétaux les plus complexes. 

« Nous avons pris du recul et nous sommes dit : « D'accord, inventons le transistor pour l'ère quantique. Quelles propriétés doit-il avoir ? » », a déclaré Chetan Nayak, collègue technique chez Microsoft. « Et c'est ainsi que nous sommes arrivés ici—c'est la combinaison particulière, la qualité et les détails importants de notre nouvelle pile de matériaux qui ont permis un nouveau type de qubit et finalement toute notre architecture. »

Selon le PDG de Microsoft, Satya Nadella, il a fallu près de deux décennies de recherche et de travail intensifs pour créer le topoconducteur, et il croit que cette percée conduira à la création d'un ordinateur quantique significatif dans des années plutôt que des décennies, comme beaucoup le prévoient souvent. 

Les qubits créés avec les nouveaux topoconducteurs sont plus rapides, plus fiables et plus petits. Ils mesurent 1/100e de millimètre, ce qui signifie une voie claire vers un processeur à million de qubits.

« Tout ce que vous faites dans le domaine quantique doit avoir une voie vers un million de qubits. Si ce n'est pas le cas, vous allez vous heurter à un mur avant d'atteindre l'échelle à laquelle vous pouvez résoudre les problèmes vraiment importants qui nous motivent », a déclaré Nayak. « Nous avons en fait tracé une voie vers un million. »

« Imaginez une puce qui peut tenir dans la paume de votre main mais qui est capable de résoudre des problèmes que même tous les ordinateurs de la Terre réunis ne pourraient pas aujourd'hui ! » a écrit Nadella. 

Nadella a réitéré que Microsoft se concentre sur l'augmentation de la productivité car elle fait croître les économies et bénéficie à chaque secteur et au monde entier dans son ensemble. « Il ne s'agit pas de faire du battage autour de la technologie », a déclaré Nadella a écrit. « Il s'agit de construire une technologie qui sert véritablement le monde. »

Plus de détails sur le topoconducteur 

Le topoconducteur, également appelé supraconducteur topologique, crée un état de la matière entièrement nouveau qui n'est ni solide, ni liquide, ni gazeux, mais un état topologique. C'est une percée car il peut être exploité pour produire un meilleur qubit sans les compromis que les alternatives existantes nécessitent. 

Selon un nouvel article publié mercredi dans Nature, les chercheurs de Microsoft ont non seulement réussi à créer les propriétés quantiques exotiques du qubit topologique, mais ils ont également pu les mesurer avec précision, une étape cruciale pour le calcul pratique.

Pour le rendre possible, ils ont dû développer de nouvelles piles de matériaux composées d'arséniure d'indium et d'aluminium, dont une grande partie Microsoft a assemblée atome par atome. Ils ont dû inciter de nouvelles particules quantiques appelées Majoranas à exister et tirer parti de leurs propriétés uniques pour atteindre le prochain niveau de l'informatique quantique. 

Un soin particulier a été apporté pour s'assurer que le premier Topological Core au monde, qui alimente la Majorana 1, est fiable, présentant une résistance aux erreurs au niveau du matériel pour le rendre plus stable.

Les applications commercialement importantes nécessiteront également des billions d'opérations sur un million de qubits, et cela n'est pas possible avec les options disponibles car elles reposent sur un contrôle analogique fin de chaque qubit. 

Cette dernière percée est la preuve que MicrosoftSa décision, il y a quelques années, de privilégier une conception de qubit topologique, un défi scientifique et d'ingénierie à haut risque et à haute récompense, était la bonne. Aujourd'hui, l'entreprise a développé une puce dotée de huit qubits topologiques conçus pour évoluer vers un million.

C'est seulement l'année dernière que le partenariat de Microsoft avec Quantinuum et Atom Computing a donné naissance au premier ordinateur quantique fiable de l'industrie.

Les ordinateurs quantiques offrent des opportunités importantes, notamment compte tenu de la perspective de combiner l'IA avec de nouveaux systèmes quantiques alimentés par un plus grand nombre de qubits fiables. Aujourd'hui, Azure Quantum de Microsoft propose une suite de solutions intégrées permettant aux clients de tirer parti de l'informatique IA et des plateformes quantiques pour faire avancer la découverte scientifique.

Il s'agit d'une percée importante, mais pour atteindre le prochain niveau de progrès dans l'informatique quantique, une architecture quantique capable de fournir un million de qubits ou plus et d'atteindre des billions d'opérations rapides et fiables sera nécessaire. 

L'invention du topoconducteur réduit le délai nécessaire pour y parvenir à quelques années, et non quelques décennies, selon Microsoft. Une fois que les avancées technologiques auront « piraté » la mécanique quantique, les scientifiques estiment qu'ils auront essentiellement accès au plan de la nature, qu'ils pourront ensuite enseigner à l'IA.