Effectuer une opération quantique en 6,8 nanosecondes, avec une fidélité supérieure à 99,98 % : c’est le résultat présenté le 23 octobre 2026 par une équipe de Jülich, Aix-la-Chapelle et Cologne. L’étude, publiée le même jour dans Nature Communications, porte sur le pilotage d’un seul qubit supraconducteur. Elle améliore une brique du calcul quantique, sans démontrer à elle seule un ordinateur plus performant pour une application complète. [1][2]
Le problème : aller vite sans sortir de la bonne trajectoire
Un qubit est l’unité élémentaire d’information d’un ordinateur quantique. Dans le dispositif étudié, appelé transmon, des impulsions micro-ondes commandent les opérations. Le circuit possède cependant davantage de niveaux d’énergie que les deux états retenus pour le calcul. Une commande trop forte peut entraîner une transition vers un niveau qui ne fait pas partie de cet espace utile. Les chercheurs parlent de « fuite ». [2]Raccourcir l’impulsion n’est donc pas une solution suffisante. Cela exige une excitation plus intense, qui peut justement favoriser ces transitions indésirables. Les auteurs ont pris en compte des mécanismes à plusieurs photons, susceptibles de devenir importants lorsque la commande est très rapide. Leur méthode, baptisée R2D, ajuste la forme des impulsions pour atténuer les composantes qui provoquent ces départs vers d’autres niveaux. [2]
Pour le comprendre, on peut comparer la commande à une consigne de mouvement : la durée compte, mais la façon d’accélérer et de ralentir compte aussi. Cette comparaison est pédagogique, non une description mécanique du qubit. Ici, ce sont les propriétés du signal électromagnétique qui sont travaillées.
Ce que mesurent les chiffres
L’équipe a réalisé deux opérations élémentaires, notées X et X/2, avec des impulsions de 6,8 nanosecondes. Les fidélités mesurées atteignent respectivement 99,981 % et 99,989 %. La fuite vers des niveaux supérieurs reste inférieure à 0,002 % par opération. Ce dernier indicateur ne doit pas être confondu avec l’erreur totale : d’autres mécanismes peuvent encore dégrader le résultat. [1][2]L’étude distingue précisément ces contributions. Elle combine plusieurs méthodes de caractérisation et introduit une séquence qui amplifie certaines erreurs de fuite pour les mesurer plus finement. Les chercheurs montrent ainsi que, dans leurs conditions expérimentales, la perte de cohérence du qubit demeure une limite importante. La rapidité n’a d’intérêt que si elle conserve la qualité du contrôle. [2]
Une étape de laboratoire, pas encore un gain à grande échelle
Les qubits conservent leur état quantique pendant une durée limitée. Des opérations plus courtes pourraient laisser davantage de place aux calculs et à la correction d’erreurs dans cette fenêtre. C’est l’utilité recherchée, mais elle doit être évaluée sur des systèmes plus complexes. [1]Le résultat a été obtenu sur un transmon isolé fabriqué au Helmholtz Nano Facility de Jülich. Il reste à vérifier la méthode lorsque plusieurs qubits sont commandés ensemble et lors d’opérations à deux qubits. Ces essais sont indispensables pour savoir si l’amélioration se conserve dans un processeur complet, où les interactions et les perturbations supplémentaires changent les conditions de travail. [1][2]
Le prochain enjeu est donc le passage du composant au système. Un taux de fidélité très élevé pour une opération ne signifie ni l’absence d’erreurs sur un long calcul, ni un avantage démontré face aux ordinateurs classiques. L’apport de cette publication est plus précis : mieux maîtriser une source d’erreur tout en raccourcissant les commandes. [2]
Sources
[1] Présentation du résultat — Forschungszentrum Jülich, 23 octobre 2026. [2] Étude originale R2D — Y. Gao, A. Galicia, J. D. Da Costa Jesus et collaborateurs, Nature Communications 17, article 10874, 23 octobre 2026 ; publication en accès ouvert sous CC BY 4.0. Sources consultées le 24 octobre 2026.Photographie d’illustration d’archive : IBM Quantum System One au ThinkLab du centre T. J. Watson, à Yorktown Heights, le 22 mai 2024. Photo Onri Jay Benally (OJB Quantum), CC BY 4.0, via Wikimedia Commons. Ce matériel illustre le domaine des circuits quantiques supraconducteurs ; il ne s’agit pas du dispositif de Jülich étudié ici. Version redimensionnée à 960 × 1 275 pixels, sans autre retouche. Photo originale · Licence de la photographie.
