Des physiciens de l’Université du Sussex ont développé avec succès un plan de système de surveillance et de contrôle à distance pour les dispositifs et expériences quantiques. La nouvelle recherche associe l’intervention humaine, la collecte de données et les systèmes d’IA pour détecter et corriger les fluctuations environnementales dans les ordinateurs quantiques vulnérables (et leurs unités de traitement, les qubits). L’équipe espère que leur travail permettra éventuellement le développement de solutions d’informatique quantique qui fonctionnent sur de vastes étendues de distance et dans des environnements autrement inexploitables, tels que l’espace, ou à côté de votre ordinateur de bureau du futur.
L’environnement informatique quantique est en plein essor, avec de multiples percées dans la recherche qui se produisent apparemment quotidiennement. En examinant cette tendance, les chercheurs pensent que l’informatique quantique atteint un niveau de maturité qui pourrait permettre son adoption par des utilisateurs non spécialisés – ou qui pourrait étendre ses déploiements vers des scénarios autrement non idéaux mais attrayants, comme l’espace. Et il découlait de l’expérience des scientifiques dans la mise en place de solutions de travail à domicile afin que la recherche au sein des laboratoires quantiques ultrafroids de l’Université ne s’arrête jamais.
« Alors que nous avons pu exploiter ce système pour contrôler nos expériences pour le travail à domicile, plus significativement encore, cette technologie fournit un modèle pour surveiller l’environnement et effectuer des recherches et des technologies d’exploitation dans des environnements inaccessibles, non constants et imprévisibles tels que l’espace, sous terre ou sous le niveau de la mer », a déclaré le Dr Thomas Barrett, chercheur dans le groupe et auteur principal de l’article. « C’est là que cela devient vraiment excitant et pourrait avoir un impact considérable. »
La recherche fournit un contrôle et des paramètres expérimentaux clés, tels que la pression de la chambre à vide, la puissance du faisceau laser ou les résistances des conducteurs importants ; qui sont tous du matériel requis dans les environnements informatiques quantiques. Il montre également comment des facteurs environnementaux autrement préjudiciables peuvent être atténués en déployant des séquences de contrôle automatisées associées à des algorithmes évolutifs et des protocoles d’apprentissage automatique. Ces solutions surveillent et corrigent en permanence l’environnement entourant le système quantique. Fondamentalement, selon le Dr Thomas Barrett, « Le système utilise une technologie qui est déjà utilisée dans de nombreux autres secteurs tels que la finance, l’agriculture et la fabrication et l’applique uniquement aux appareils quantiques. »
« (…) cette avancée a des implications considérables qui pourraient ouvrir la voie à de nouvelles technologies intelligentes utilisant la collaboration IA/humain », a ajouté le professeur Peter Krüger, chercheur principal. « Un algorithme peut être écrit pour obtenir des informations à partir d’un mélange d’entrées humaines, de capteurs et d’IA. À mesure que la technologie quantique devient plus complexe, par exemple avec des capteurs et des ordinateurs quantiques plus sophistiqués, ces types de systèmes de surveillance deviendront cruciaux. »
Il existe de nombreuses façons dont cette recherche pourrait avoir un impact sur les futures conceptions quantiques dans des disciplines telles que la recherche, l’éducation et les marchés industriels et de consommation. L’informatique quantique nécessite généralement des environnements très contrôlés, car ils sont sensibles aux erreurs de calcul ou à la décohérence du système causées par le bruit environnemental tel que les champs thermiques, acoustiques, radioactifs et magnétiques. Cependant, les données sur ces perturbations environnementales sont généralement recueillies a posteriori et aident à déterminer rétrospectivement la cause sous-jacente. Mais si les systèmes peuvent être protégés contre les perturbations environnementales prévues et s’adapter automatiquement à des environnements imprévus ou en développement, leur utilisation courante pourrait être rapprochée de la réalité.
« Il existe d’innombrables possibilités d’application, » a terminé le professeur Peter Kruger. « À l’avenir, vous pourriez trouver ces systèmes surveillant des dispositifs quantiques dans des endroits tels que des engins spatiaux, à l’intérieur de glaciers ou plus près de chez vous dans des véhicules électriques ou des hôpitaux. »
La rapidité avec laquelle l’informatique quantique grand public devient à notre portée dépend de nombreuses variables. Les produits et les facteurs de forme éventuels dépendront de l’endroit où la recherche mènera à l’informatique quantique et des conceptions qui seront finalement les gagnants, que ce soit pour des raisons de coût, de praticité ou de mise à l’échelle. Les Qubits, comme nous l’avons vu, peuvent prendre de nombreuses formes avec des forces et des faiblesses différenciées entre elles. Cela aura finalement un impact sur la façon dont la technologie est intégrée dans les engins spatiaux, les glaciers ou d’autres endroits exotiques. Cependant, quelle que soit la manière dont la technologie se matérialisera finalement sur nos bureaux PC plus banals, nous en prendrons un ici chez Tom’s Hardware, s’il vous plaît.