Fujitsu : un ordinateur quantique en diamant piloté par la lumière

Tenir une lamelle si fine qu'elle est presque invisible, refroidie plus froid que le vide spatial, avec à l'intérieur un unique atome d'étain effectuant des calculs qui pourraient redéfinir la cryptographie mondiale. Cet épisode décortique l'annonce de septembre 2026 : le premier prototype d'ordinateur quantique à spin de diamant, signé Fujitsu.

Chapitres

00:00:00 - Un atome d'étain dans une lamelle glaciale

00:00:36 - Éliminer les approximations mystiques

00:02:49 - Ce qu'est vraiment un spin 00:04:09 - Introduire un défaut dans un diamant parfait

00:05:39 - Étain contre azote : la symétrie qui protège l'information 00:07:54 - Un écart de 1,5 degré, un monde de différence

00:10:20 - Amincir le diamant à l'échelle nanométrique

00:12:34 - Piéger un unique photon dans un guide d'onde

00:14:24 - Le traducteur qui transforme du code en lumière

00:16:01 - Connecter les modules par fibre optique

00:17:13 - Vers un internet quantique ?

Une boussole plutôt qu'une toupie Le spin n'est pas une rotation mécanique : la meilleure image est celle d'une aiguille de boussole magnétique, capable en physique quantique d'être orientée dans une superposition de directions.

C'est elle qui stocke l'information. Pour l'héberger, un diamant parfait ne sert à rien : il faut y introduire un défaut, un centre lacune-étain, un unique atome d'étain inséré entre deux lacunes de carbone.

Face à l'approche historique utilisant l'azote, l'étain l'emporte par sa symétrie parfaite. Quand une onde de chaleur traverse le cristal, elle pousse l'atome avec la même force de chaque côté : les forces s'annulent, l'atome ne bouge pas, l'information résiste là où un centre asymétrique s'effondrerait.

Un écart de température qui change tout Le prototype fonctionne à moins 271,6 degrés, contre moins 273,13 pour les ordinateurs supraconducteurs classiques.

Un écart qui paraît dérisoire à température ambiante, mais qui équivaut, près du zéro absolu, à la différence entre une colline et l'Everest en hiver. Il permet de basculer d'un réfrigérateur à dilution géant, gourmand en hélium-3 rare, vers un refroidissement à l'hélium liquide standard, bien moins coûteux.

Trois prouesses pour façonner l'invisible D'abord amincir le diamant de plusieurs centaines de micromètres à quelques centaines de nanomètres, par gravure atome par atome, puis l'hybrider sur un substrat d'alumine pour éviter qu'il ne se brise.

Ensuite, capturer l'unique photon émis par l'atome d'étain : des guides d'ondes taillés dans l'alumine, transparente contrairement au silicium, canalisent la lumière comme des barrières de bowling guident la boule jusqu'au détecteur.

Enfin, traduire le code en une chorégraphie de lumière, micro-ondes et ondes radio qui pilote le spin de l'atome.

L'architecture modulaire et la feuille de route Impossible de fabriquer une puce géante sans défaut : la solution est de relier de petits modules de diamant par fibre optique, où des photons intriquent des spins distants sans cuivre.

Fondée sur des recherches avec la Delft University of Technology et QuTech depuis 2020, la feuille de route vise un prototype multi-modules en 2027, 250 qubits logiques en 2030, 1000 en 2035, avec des études d'hybridation avec les supraconducteurs déjà engagées.

Reste une question : si le même principe de lumière guidée sert au calcul et à l'intrication à distance, assiste-t-on à la naissance commune d'un ordinateur et d'un futur internet quantiques ?

Le Quantique c'est (pas) magique, le podcast francophone qui démystifie l'informatique quantique. produit par Je ne perds jamais et 72H Podcast.

Mots-clés : Fujitsu, ordinateur quantique diamant, centre lacune-étain, spin, qubit, décohérence, guide d'onde photonique, QuTech.

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