EeroQ piège des électrons individuels sur de l'hélium liquide pour des qubits
Une startup appelée EeroQ a publié une recherche démontrant comment piéger des électrons individuels flottant sur de l'hélium liquide, le proposant comme base pour des qubits de calcul quantique évolutifs. La technique exploite une physique ancienne pour créer des spins d'électrons isolés avec une cohérence potentiellement excellente. Les experts suggèrent que cela pourrait permettre une mise à l'échelle rapide en utilisant des processus de fabrication standard.
Le calcul quantique continue d'évoluer avec de nouvelles approches, même alors que les technologies établies progressent. EeroQ, une entreprise développant des systèmes de qubits novateurs, a récemment publié un article dans Physical Review X détaillant la physique derrière le piégeage d'électrons solitaires sur de l'hélium liquide. Cette méthode, démontrée pour la première fois il y a un demi-siècle, positionne les électrons au-dessus d'une surface d'hélium diélectrique, où une charge image les lie sans interaction chimique.
Johannes Pollanen, directeur scientifique en chef d'EeroQ, a expliqué le processus : « Si vous approchez une particule chargée comme un électron de la surface, parce que l'hélium est diélectrique, cela créera une petite charge image en dessous dans le liquide. » L'hélium liquide, un superfluide qui s'écoule sans viscosité, reste stable jusqu'à 4 Kelvin — bien plus chaud que le refroidissement extrême requis pour de nombreux autres qubits. Les expériences ont utilisé des puces en silicium avec des canaux pour guider les électrons d'un bassin chargé d'un filament de tungstène vers des pièges électromagnétiques formés par des plaques supraconductrices.
En ajustant les parois du piège, les chercheurs ont réduit les électrons piégés à zéro, un ou deux, distinguant les états via un décalage de fréquence d'un résonateur entre des électrodes latérales. Un seul électron peut alors être maintenu indéfiniment. L'article positionne cela comme un « candidat prometteur pour explorer des architectures de qubits mobiles », en se concentrant sur le spin de l'électron pour le stockage des qubits.
Pollanen a mis en avant les avantages : « La cohérence de spin de l'électron va être fantastique », supérieure aux systèmes basés sur le silicium en raison de l'isolation dans le vide au-dessus de l'hélium. En utilisant la technologie CMOS standard, les puces pourraient accueillir « des dizaines de milliers, des centaines de milliers, des millions de qubits » avec un câblage compact pour un contrôle numérique. Les qubits coderaient l'information dans des paires d'électrons de spin opposé, atténuant la décohérence pendant le mouvement. Des travaux antérieurs ont montré que les électrons sont mobiles sur plus d'un kilomètre, permettant l'intrication en les transportant pour des interactions.
Bien que non prouvé à grande échelle, la physique offre un chemin intrigant pour les processeurs quantiques.