Conçu avec une nouvelle catégorie de matériaux révolutionnaire appelée topoconducteur, Majorana 1 marque une avancée structurante vers l’informatique quantique concrète.

Les ordinateurs quantiques promettent de révolutionner la science et la société – mais seulement lorsqu’ils atteindront une échelle autrefois considérée comme lointaine et insaisissable, et que leur fiabilité sera assurée par la correction des erreurs quantiques. Aujourd’hui, nous annonçons des avancées rapides en matière d’informatique quantique :

Majorana 1 : le premier Quantum Processing Unit (QPU) au monde alimenté par un coeur topologique, conçu pour accueillir jusqu’à un million de qubits sur une seule puce. 

Un qubit topologique protégé physiquement : l’article de recherche publié aujourd’hui dans Nature, ainsi que des données partagées cette semaine au cours de la présentation à Station Q, démontrent notre capacité à exploiter un nouveau type de matériau et à concevoir un type de qubit radicalement différent, petit, rapide et contrôlé numériquement. 

Une feuille de route matérielle pour aboutir à un calcul quantique fiable, c’est-à-dire notre trajectoire pour aller d’un matériel à un seul qubit jusqu’aux matrices permettant la correction des erreurs quantiques. 
Construction du premier prototype tolérant aux pannes (fault-tolerant prototype ou FTP) au monde basé sur des qubits topologiques : Microsoft construira le FTP d’un ordinateur quantique évolutif d’ici quelques années, et non des décennies, dans le cadre de la phase finale du programme DARPA US2QC. 

Le transfert de chaleur dans les solides s'effectue généralement par l'intermédiaire d'électrons ou de vibrations atomiques appelées phonons.

Dans le vide, on a longtemps pensé que la chaleur était transférée par rayonnement, mais pas par les phonons, en raison de l'absence de "milieu". Une théorie récente a cependant prédit que les fluctuations quantiques des champs électromagnétiques pourraient induire un couplage de phonons dans le vide et faciliter ainsi le transfert de chaleur.

La révélation expérimentale de cet effet quantique unique apporterait des connaissances fondamentales sur la thermodynamique quantique et des implications pratiques pour la gestion thermique dans les technologies à l'échelle du nanomètre.

Nous démontrons ici expérimentalement le transfert de chaleur induit par les fluctuations quantiques entre deux objets séparés par un vide. Nous utilisons des systèmes nanomécaniques pour réaliser un couplage fort des phonons à travers les fluctuations du vide, et nous observons l'échange d'énergie thermique entre les modes de phonons individuels.

L'observation expérimentale concorde bien avec nos calculs théoriques et se distingue sans ambiguïté d'autres effets tels que le rayonnement en champ proche et l'interaction électrostatique.

Notre découverte du transport de phonons par le biais de fluctuations quantiques représente un mécanisme de transfert de chaleur inconnu jusqu'à présent, qui s'ajoute à la conduction, à la convection et au rayonnement conventionnels. Elle ouvre la voie à l'exploitation du vide quantique dans le transport d'énergie à l'échelle nanométrique.