Technologie du futur : la supraconductivité révolutionne les ordinateurs quantiques !

Technologie du futur : la supraconductivité révolutionne les ordinateurs quantiques !

La Conférence internationale sur l'électronique supraconductrice (ISEC) s'est imposée comme une plate-forme importante pour la recherche sur les matériaux supraconducteurs. Cette conférence a lieu tous les deux ans dans différents pays, la dernière fois en Allemagne remontant à 1997. Le président de l'université, Kai-Uwe Sattler, de la TU Ilmenau, a souligné le rôle essentiel de cette recherche pour la numérisation et les technologies à forte intensité énergétique. Les matériaux supraconducteurs sont capables de conduire l’électricité sans perte, offrant ainsi des possibilités révolutionnaires pour les ordinateurs quantiques et les semi-conducteurs économes en énergie.

Ces avancées sont particulièrement pertinentes pour réduire les besoins énergétiques des centres de données, qui jouent un rôle clé dans la fourniture de services cloud et l'Internet des objets (IoT). Avec le niveau technologique actuel, les ordinateurs traditionnels atteignent leurs limites en raison de leur architecture obsolète. Pour relever ces défis, le professeur Hannes Töpfer présentera une nouvelle approche de la conservation de l'énergie qui combine l'informatique neuromorphique et la supraconductivité.

L'informatique neuromorphique comme technologie clé

Le concept d’informatique neuromorphique imite le traitement de l’information du cerveau humain. Dans un réseau Josephson neuromorphique, les contacts Josephson supraconducteurs sont connectés de telle manière qu’ils simulent le fonctionnement des cellules nerveuses biologiques. Les informations sont transmises par de courtes impulsions, semblables aux signaux neuronaux du système nerveux. Cela entraîne une consommation d’énergie importante. Chaque bit de calcul pourrait nécessiter jusqu'à un milliard de fois moins d'énergie que les technologies précédentes.

L’objectif de ces recherches est non seulement de développer des techniques innovantes, mais aussi d’optimiser leur utilisation dans les centres de données, les transports et l’industrie. Cela contribue à réduire l'empreinte carbone de l'informatique, ce qui revêt une importance urgente dans le monde d'aujourd'hui. Il existe également des informations précieuses provenant d'études qui abordent également l'efficacité énergétique des ordinateurs neuromorphiques, comme dans les publications de Li et al. (2020) et Zhang et al. (2020), où les réseaux neuronaux efficaces et les architectures informatiques neuro-inspirées sont étudiés.

L’approche européenne de l’innovation

Parallèlement aux découvertes de l'ISEC, l'OpenSuperQplus100, un projet basé sur des ordinateurs quantiques supraconducteurs, est également en cours de développement en Europe. Ce projet fait partie du programme de recherche stratégique de l'UE sur la technologie quantique et vise à développer des systèmes et des technologies permettant de produire des puces quantiques de haute qualité. Cela créera une plate-forme de conception et de fabrication de puces quantiques, comprenant l'intégration dans des modules multi-puces et la définition de processus de fabrication de puces qubit.

Fraunhofer EMFT participe activement au développement de nouveaux procédés de production de puces qubit dans la ligne pilote. L’objectif final est de produire ces puces à l’échelle industrielle pour des applications commerciales et d’ouvrir la voie à de nouvelles avancées, la prochaine étape visant des puces pouvant atteindre 1 000 qubits. Les applications de cette technologie incluent les simulations quantiques dans l’industrie chimique et la science des matériaux, ainsi que les problèmes d’optimisation et d’apprentissage automatique.

Dans l’ensemble, ces développements montrent à quel point les thèmes de l’électronique supraconductrice et de l’informatique neuromorphique sont étroitement liés et quelles sont les attentes élevées de la recherche à différents niveaux pour les technologies futures. Les progrès de la technologie supraconductrice pourraient non seulement révolutionner l’efficacité de la technologie des données, mais également conduire à des améliorations de l’efficacité énergétique à l’échelle mondiale.