Le projet Arctic : Des composants électroniques révolutionnaires pour l’informatique quantique
Imaginez un monde où les plus grands défis de l'humanité, tels que le changement climatique, les maladies incurables ou la pauvreté, pourraient être résolus en un clin d'œil grâce à la puissance phénoménale des ordinateurs quantiques. Cette vision futuriste est en passe de devenir réalité, et l'Europe est en première ligne de cette révolution technologique avec le lancement du projet Arctic.
Arctic : un nouveau chapitre de l'électronique quantique
Dévoilé le 12 août 2024, Arctic est un ambitieux programme de recherche collaboratif financé par l'Union européenne. Son objectif : concevoir une nouvelle génération de composants électroniques et photoniques capables de fonctionner aux températures ultra-basses nécessaires au calcul quantique, approchant le zéro absolu. Un défi technologique de taille qui pourrait bien changer la donne dans la course mondiale à l'ordinateur quantique.
Des cryostats miniaturisés pour des qubits plus stables
Le cœur d'un ordinateur quantique, ce sont ses qubits, ces unités de traitement de l'information qui exploitent les propriétés étranges de la mécanique quantique. Mais pour fonctionner correctement, les qubits doivent être maintenus à des températures extrêmement basses, de l'ordre de quelques millikelvins. C'est là qu'interviennent les cryostats, ces imposants appareils de refroidissement qui isolent les qubits du monde extérieur.
Jusqu'à présent, l'électronique de contrôle des qubits était située à l'extérieur du cryostat, à température ambiante, et reliée aux qubits par de longs câbles. Une configuration peu pratique et source de perturbations pour ces composants ultra-sensibles. L'idée d'Arctic est de miniaturiser et d'intégrer directement ces systèmes électroniques au sein même du cryostat, au plus près des qubits. Un véritable défi d'ingénierie qui nécessite de repenser entièrement la conception des puces et des matériaux pour les rendre compatibles avec ces conditions extrêmes.
L'intégration de l'électronique de contrôle dans les cryostats est un élément clé pour la mise à l'échelle des ordinateurs quantiques. C'est un défi que nous devons relever pour passer de quelques dizaines à plusieurs milliers de qubits.
Sébastien Tanzilli, directeur de recherche au CNRS et coordinateur du projet Arctic
Une coalition d'acteurs européens de premier plan
Pour mener à bien ce projet titanesque, Arctic rassemble un consortium de 36 partenaires issus de 13 pays européens, combinant des centres de recherche académiques de pointe et des industriels de renom. Parmi eux, on retrouve côté français le CEA, spécialiste de la microélectronique, ST Microelectronics, géant des semi-conducteurs, ainsi que les startups Alice&Bob et Quobly, deux pépites tricolores qui développent des approches innovantes du calcul quantique.
Sur une durée de 3 ans, Arctic bénéficiera d'un budget total de 34,6 millions d'euros, dont 11 millions de subventions européennes. L'objectif est de doter l'Europe d'une filière complète, de la R&D jusqu'à la production, pour ces technologies de pointe.
Des retombées au-delà du calcul quantique
Si le calcul quantique est la principale application visée, les avancées d'Arctic pourraient bénéficier à bien d'autres secteurs confrontés aux basses températures, comme l'aérospatiale ou la cryoélectronique. Cette dernière explore notamment l'utilisation du froid pour réduire la consommation énergétique des processeurs classiques, sans sacrifier leurs performances.
Avec Arctic, l'Europe s'affirme comme un acteur majeur de la seconde révolution quantique. Un pari technologique audacieux qui pourrait bien bouleverser non seulement l'informatique, mais aussi notre façon d'innover et de relever les grands défis du 21ème siècle. Rendez-vous dans 3 ans pour les premiers résultats de ce projet d'envergure, qui sonne comme une véritable ode au progrès scientifique collaboratif.
