La Chine et son avancée vers l’autonomie quantique
La Chine se positionne comme une puissance majeure dans le domaine des technologies quantiques, rivalisant avec les États-Unis. Alors que les deux pays enregistrent des avancées significatives, leurs prédominances varient selon les secteurs. En matière de calcul quantique, les États-Unis dominent avec 34% des publications les plus citées, contre 16% pour la Chine. En revanche, dans le domaine des télécommunications quantiques, la Chine est en tête avec 34% des productions scientifiques de référence, par rapport à 17% pour les États-Unis.
Le paysage des brevets quantiques
Le panorama des brevets illustre cette dualité. En 2024, la Chine représente environ 60% des demandes mondiales en technologies quantiques, mais en considérant les brevets internationaux, les États-Unis l’emportent avec 48%, contre 11% pour la Chine. Malgré les progrès réalisés, la Chine reste en partie dépendante des innovations étrangères.
Un pas décisif vers l’autonomie
Face aux tensions avec les États-Unis et leurs alliés, la Chine cherche à se détacher des technologies quantiques importées. Récemment, la Corporation nucléaire d’État de Chine a annoncé la production pour la première fois de silicium-28 ultra-pur, avec une pureté isotopique dépassant 99,99%. Cet isotop est essentiel, car il constitue la matière première des ordinateurs quantiques basés sur le silicium, offrant un potentiel d’échelle exceptionnel.
Pourquoi le silicium-28 est-il si important?
La pertinence du silicium-28 réside dans sa nature physique. Le silicium naturel est principalement constitué de silicium-28, mais il contient également environ 4,7% de silicium-29, un isotope avec un spin nucléaire impliquant des champs magnétiques perturbateurs pour les qubits. Tandis que ce défaut est négligeable pour les transistors classiques, il est déterminant pour les ordinateurs quantiques.
Un environnement silencieux pour les qubits
Éliminer presque entièrement cette impureté équivaut à créer un environnement où le bruit disparaît, permettant aux informations quantiques de persister plus longtemps. Un ordinateur quantique basé sur le silicium utilise le spin d’électrons dans des points quantiques comme unité d’information. La capacité des qubits à maintenir leur état quantique, appelée cohérence, dépendra de l’environnement silencieux qui les entoure.
Les résultats prometteurs du silicium-28
Dans le silicium-28 enrichi, le champ magnétique perturbateur disparaît, conduisant à des temps de cohérence jusqu’à 803 microsecondes et des temps de relaxation de 6,3 secondes, ainsi qu’à des fidelités d’opération dépassant 99%. Comparativement, les qubits supraconducteurs des entreprises comme Google et IBM, bien que rapides, nécessitent des températures proches du zéro absolu pour fonctionner efficacement.
Une compatibilité avec l’industrie des semi-conducteurs
Les qubits à spin en silicium-28, tout en n’étant pas les plus rapides, présentent cependant l’avantage d’une compatibilité avec l’industrie des semi-conducteurs. Produit sur des wafers de 300 mm via des processus CMOS standards, leur fabrication pourrait évoluer d’un petit nombre de qubits à des millions sans dépendre de technologies inconnues, mais en s’appuyant sur des méthodes de fabrication éprouvées.
Une avancée stratégique pour la Chine
Pour la Chine, avoir la capacité de produire le matériau essentiel à cette architecture n’est pas seulement un accomplissement scientifique, mais un mouvement stratégique qui lie son ambition quantique à son industrie des semi-conducteurs. Ce développement s’inscrit dans une vision plus large d’autonomie technologique face à l’Occident.