{"id":163,"date":"2019-04-23T11:09:26","date_gmt":"2019-04-23T11:09:26","guid":{"rendered":"http:\/\/www.siqubus.rwth-aachen.de\/?page_id=163"},"modified":"2022-09-14T11:01:31","modified_gmt":"2022-09-14T11:01:31","slug":"a-quoi-sert-un-si-qubus","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.siqubus.rwth-aachen.de\/?page_id=163&lang=fr","title":{"rendered":"A quoi sert un Si-QuBus?"},"content":{"rendered":"\n

Utilisant des concepts cl\u00e9s de la m\u00e9canique quantique tels que la superposition et l\u2019intrication, les ordinateurs quantiques promettent de r\u00e9soudre des probl\u00e8mes qui sont insolubles pour les ordinateurs classiques. Pour faire fonctionner un ordinateur quantique de mani\u00e8re r\u00e9aliste, l\u2019information quantique doit \u00eatre encod\u00e9e dans plusieurs \u00e9l\u00e9ments quantiques, les qubits. Ainsi, un ordinateur quantique n\u00e9cessite des millions de qubits et doit avoir une architecture int\u00e9grable \u00e0 grandes \u00e9chelles. Dans le silicium, un qubit est encod\u00e9 alors dans le spin d\u2019un seul \u00e9lectron. Nous avons appris \u00e0 pi\u00e9ger un seul \u00e9lectron dans du silicium, \u00e0 manipuler pr\u00e9cis\u00e9ment son spin, \u00e0 le mettre en superposition et \u00e0 l\u2019intriquer avec un autre qubit. Jusqu\u2019\u00e0 pr\u00e9sent, ces fonctionnalit\u00e9s ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9montr\u00e9es dans des dispositifs de deux qubits pas plus.<\/p>\n\n\n\n

Les puces d\u2019ordinateur classiques sont faites de silicium, bas\u00e9es sur la m\u00eame technologie que les pi\u00e8ges \u00e0 \u00e9lectrons et d\u00e9montr\u00e9es hautement int\u00e9grable \u00e0 grandes \u00e9chelles par l\u2019industrie de la micro\u00e9lectronique. Cependant, nous ne pouvons pas mettre \u00e0 l\u2019\u00e9chelle une puce quantique aussi facilement, car les qubits et donc les \u00e9lectrons doivent \u00eatre tr\u00e8s proches les uns des autres afin de pouvoir interagir. Pour une architecture int\u00e9grable, nous avons besoin d\u2019espace sur la puce quantique pour amener les signaux \u00e9lectriques n\u00e9cessaires ou pour une co-int\u00e9gration d\u2019\u00e9l\u00e9ments de puce quantique avec une \u00e9lectronique silicium classique.<\/p>\n\n\n\n

Notre id\u00e9e est un nouvel \u00e9l\u00e9ment fonctionnel, le bus quantique (QuBus), qui transporte un seul \u00e9lectron et donc l\u2019information quantique sur une distance d\u2019environ 10 microns. Le QuBus g\u00e9n\u00e8re de cette mani\u00e8re l\u2019espace entre qubits dont nous avons besoin pour concevoir une architecture d\u2019ordinateur quantique int\u00e9grable. Il est compatible avec la fabrication industrielle et nous b\u00e9n\u00e9ficions de partenaires industriels tels que LETI, STMicroelectronics et Intel au sein du consortium. \u00c0 la fin du projet, nous visons la d\u00e9monstration de la t\u00e9l\u00e9portation quantique \u00e0 travers un QuBus et l\u2019exploration de la capacit\u00e9 d\u2019interconnection d\u2019un QuBus pour permettre la construction de r\u00e9seaux bidimensionnels de qubits en interaction tol\u00e9rants aux erreurs sur une puce. <\/p>\n\n\n\n

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Sch\u00e9ma d\u2019un QuBus. Une bo\u00eete quantique est form\u00e9e \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur d\u2019un puits quantique de Si \u00e0 l\u2019aide de grilles m\u00e9talliques multicouches. En pulsant les tensions vers ces grilles, la bo\u00eete quantique, qui contient un seul \u00e9lectron, est propuls\u00e9e \u00e0 travers un canal unidimensionnel form\u00e9 \u00e9lectrostatiquement. Les transistors \u00e0 un seul \u00e9lectron (SET) peuvent d\u00e9tecter un seul \u00e9lectron et son \u00e9tat de spin aux extr\u00e9mit\u00e9s du QuBus.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Further reading on this topic:
Interfacing spin qubits in quantum dots and donors\u2014hot, dense, and coherent<\/a><\/p>\n\n\n\n

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