Lors de la conception d'un ordinateur quantique de nouvelle génération, un problème étonnamment important consiste à combler le fossé de communication entre les mondes classique et quantique. De tels ordinateurs ont besoin d'une électronique de contrôle et de lecture spécialisée pour traduire dans les deux sens entre l'opérateur humain et les langages de l'ordinateur quantique, mais les systèmes existants sont encombrants et coûteux.
Cependant, un nouveau système d'électronique de contrôle et de lecture, connu sous le nom de Quantum Instrumentation Control Kit, ou QICK, développé par des ingénieurs du Fermi National Accelerator Laboratory en collaboration avec des scientifiques de l'Université de Chicago, s'est avéré améliorer considérablement les performances des ordinateurs quantiques tout en réduire le coût des équipements de contrôle.
"Le développement du kit de contrôle d'instrumentation quantique est un excellent exemple de l'investissement américain dans la recherche conjointe sur les technologies quantiques avec des partenariats entre l'industrie, les universités et le gouvernement pour accélérer les technologies de recherche et de développement quantiques préconcurrentielles", a déclaré le Département américain de l'énergie. Harriet Kung, directrice adjointe des programmes scientifiques du Bureau des sciences et directrice adjointe par intérim des sciences pour la physique des hautes énergies.
Les commandes plus rapides et plus économiques ont été développées par une équipe d'ingénieurs du Fermilab dirigée par l'ingénieur principal Gustavo Cancelo en collaboration avec UChicago dont l'objectif était de créer et de tester un contrôleur FPGA (field-programmable gate array) pour expériences d'informatique quantique.
Prof. David Schuster, physicien à UChicago, a dirigé le laboratoire de l'université qui a contribué aux spécifications et à la vérification sur du matériel réel.
"C'est exactement le type de projet qui combine les forces d'un laboratoire national et d'une université", a déclaré Schuster. "Il y a un besoin évident d'un écosystème de matériel de contrôle open-source, et il est rapidement adopté par la communauté quantique."
