Le PDG de Microsoft annonce de nouveaux topoconducteurs « état de la matière » pour une avancée majeure en informatique quantique

Le PDG de Microsoft, Satya Nadella, vient d'annoncer que son entreprise a découvert un nouvel « état de la matière », utilisé pour créer la puce quantique Majorana 1. La firme technologique a dévoilé cette nouvelle puce le 19 février 2025, soulignant ainsi une avancée majeure dans le domaine de l'informatique quantique.

La Majorana 1 est la première puce quantique au monde, et elle est alimentée par une nouvelle architecture Topological Core qui, selon Microsoft, rapprochera le monde de la création d'ordinateurs quantiques capables de résoudre des problèmes significatifs à l'échelle industrielle en quelques années plutôt qu'en plusieurs décennies.

Microsoft présente le premier topoconducteur au monde 

Microsoft a peut-être marqué l'histoire en créant le premier topoconducteur au monde, un matériau révolutionnaire capable d'observer et de contrôler les particules de Majorana pour produire des qubits plus fiables et évolutifs, qui sont les éléments constitutifs des ordinateurs quantiques.

Pour comprendre ce qu'est un topoconducteur, remontons à l'époque précédant l'invention des semi-conducteurs. À cette époque, on avait besoin de capteurs et de systèmes de contrôle avancés pour alimenter les smartphones, les ordinateurs et lestronélectroniques, et les semi-conducteurs représentaient l'avancée technologique nécessaire. 

Les semi-conducteurs sont en quelque sorte le cerveau des dispositifstron, car leur conductivité varie en fonction de l'environnement. Cette propriété a permis aux ingénieurs de réduire considérablement la taille des composantstron, diminuant ainsi la taille et le coût des dispositifs tout en augmentant leurs fonctionnalités.

Grâce à leur invention, des merveilles technologiques comme le smartphone, les ordinateurs plus rapides et les appareilstronont vu le jour. Les topoconducteurs représentent la prochaine étape : une avancée majeure qui ouvre la voie au développement de systèmes quantiques capables d’atteindre un million de qubits et de résoudre les problèmes industriels et sociétaux les plus complexes. 

« Nous avons pris du recul et nous nous sommes dit : “Très bien, inventons le transistor pour l’ère quantique. Quelles propriétés doit-il posséder ?” », explique Chetan Nayak, expert technique chez Microsoft. « Et c’est ainsi que nous en sommes arrivés là : c’est la combinaison particulière, la qualité et les détails importants de notre nouvelle structure de matériaux qui ont permis la création d’un nouveau type de qubit et, finalement, de toute notre architecture. »

Selon Satya Nadella, PDG de Microsoft, il a fallu près de deux décennies de recherche et de travail intensifs pour créer le topoconducteur, et il estime que cette percée permettra de créer un ordinateur quantique significatif dans les années à venir plutôt que dans les décennies que beaucoup prédisent souvent. 

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

« Toute recherche en physique quantique doit permettre d'atteindre un million de qubits. Sans cela, on se heurtera à un obstacle avant même d'atteindre l'échelle nécessaire pour résoudre les problèmes fondamentaux qui nous motivent », a déclaré Nayak. « Nous avons d'ailleurs déjà trouvé une solution pour y parvenir. »

« Imaginez une puce qui tienne dans la paume de votre main et qui soit capable de résoudre des problèmes que même tous les ordinateurs actuels réunis ne pourraient pas résoudre ! », a écrit Nadella. 

Nadella a réaffirmé que Microsoft s'attache à accroître la productivité car cela stimule la croissance économique et profite à tous les secteurs et au monde entier. « Il ne s'agit pas de surmédiatiser la technologie », a écrit. « Il s'agit de développer une technologie qui soit véritablement au service du 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. Il s'agit d'une avancée majeure car il permet de produire des qubits plus performants sans les compromis qu'imposent les solutions existantes. 

Selon un nouvel article publié mercredi dans la revue 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 l'informatique pratique.

Pour y parvenir, ils ont dû développer de nouveaux empilements de matériaux composés d'arséniure d'indium et d'aluminium, dont une grande partie a été assemblée atome par atome par Microsoft. Ils ont dû créer de nouvelles particules quantiques appelées particules de Majorana et exploiter leurs propriétés uniques pour atteindre le niveau supérieur de l'informatique quantique. 

Un soin tout particulier a été apporté à la fiabilité du premier noyau topologique au monde qui équipe la Majorana 1, grâce à une résistance aux erreurs au niveau matériel qui le rend plus stable.

Les applications importantes sur le plan commercial nécessiteront également des billions d'opérations sur un million de qubits, ce qui n'est pas possible avec les options disponibles car elles reposent sur un contrôle analogique précis de chaque qubit. 

Cette dernière avancée majeure prouve que Microsoftde se lancer dans la conception de qubits topologiques, un défi scientifique et technique à haut risque mais aussi à fort potentiel, était la bonne. Aujourd'hui, l'entreprise a développé une puce dotée de huit qubits topologiques, conçue pour être déployée jusqu'à un million de fois.

C’est l’année dernière seulement que le partenariat de Microsoft avec Quantinuum et Atom Computing a permis de mettre au point le premier ordinateur quantique fiable du secteur.

Les ordinateurs quantiques offrent des perspectives importantes, notamment grâce à la possibilité de combiner l'IA avec de nouveaux systèmes quantiques alimentés par un plus grand nombre de qubits fiables. Aujourd'hui, Microsoft Azure Quantum propose une suite de solutions intégrées permettant aux clients d'exploiter la puissance de calcul de l'IA et les plateformes quantiques pour faire progresser la recherche scientifique.

Il s'agit d'une avancée importante, mais pour atteindre le prochain niveau de progrès en 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 considérablement le délai nécessaire pour y parvenir, le faisant passer de décennies à quelques années, selon Microsoft. Une fois que les progrès technologiques auront percé les mystères de la mécanique quantique, les scientifiques pensent avoir accès au plan directeur de la nature, qu'ils pourront ensuite enseigner à l'intelligence artificielle.