Sur Origin Wukong, des chercheurs démontrent un routage quantique cohérent pour la QRAM

Les équipes liées à Origin Quantum, à l’Université des sciences et technologies de Chine (USTC) et à leurs partenaires ont rapporté une démonstration expérimentale de routage quantique cohérent destiné à une QRAM en architecture « bucket-brigade », sur le processeur supraconducteur Origin Wukong. En clair : elles ont fait circuler et orienté de l’information quantique selon une adresse sur une véritable puce, sans détruire sa cohérence — mais n’ont pas présenté une mémoire quantique complète et utilisable à grande échelle. 147

Les résultats à retenir

Un routeur quantique individuel a atteint jusqu’à environ 98 % d’efficacité de transmission de l’information. Les comptes rendus associés aux travaux évoquent une fidélité moyenne d’environ 94,8 % pour les routeurs individuels ; l’abstract du préprint accessible mentionne, lui, une fidélité maximale par routeur de 95,74 %. Ces chiffres décrivent des mesures différentes et ne doivent donc pas être confondus. 41

Les chercheurs ont ensuite relié trois routeurs construits indépendamment dans un réseau à deux niveaux. Dans les tests d’accès aléatoire, ce montage a affiché environ 93 % d’efficacité de transmission et 82,4 % de fidélité moyenne de routage. La baisse de fidélité par rapport au routeur seul illustre la difficulté d’enchaîner les opérations quantiques sans cumuler les erreurs. 71

Ce qu’est une QRAM « bucket-brigade »

Une QRAM (quantum random-access memory, ou mémoire quantique à accès aléatoire) vise à adresser des données quantiques d’une manière analogue, dans son principe, à l’accès à la mémoire d’un ordinateur classique. L’architecture dite bucket-brigade emploie un arbre binaire de routeurs : l’adresse indique progressivement quelle branche emprunter, au lieu d’activer explicitement toutes les voies possibles. 12

L’enjeu est de préserver la superposition quantique : une adresse peut, en principe, orienter l’information de façon cohérente et réversible, plutôt que de la réduire à un choix classique unique. C’est cette capacité de déplacement contrôlé de données quantiques que l’expérience cherche à valider. 1

Comment le système réduit la profondeur des circuits

Le routeur repose sur une approche de portes composites de transition. Des niveaux d’énergie auxiliaires, plus élevés, des dispositifs supraconducteurs servent temporairement à médiatiser des interactions conditionnelles, pilotées par des impulsions micro-ondes. L’objectif est d’obtenir l’opération de routage avec moins d’étapes qu’une décomposition en une longue suite de portes quantiques numériques ordinaires. 1

Les bits d’adresse sont encodés dans des états non adjacents d’un qutrit — un système quantique à trois niveaux — notés |0⟩ et |2⟩. Ce choix permet une forme de « détection par effacement » : grâce à la post-sélection, les expérimentateurs peuvent écarter certains événements signalant des erreurs de contrôle ou des fuites hors des états attendus. Cela apporte un filtrage d’erreurs sans mobiliser la forte surcharge de qubits supplémentaires requise par une correction d’erreurs quantiques complète. 1

L’avantage recherché est donc double : maintenir un routage cohérent et réversible, tout en évitant des circuits très profonds. Or, à mesure que l’arbre de routage grandit, les séquences de portes longues deviennent plus vulnérables à l’accumulation des erreurs et à la décohérence. 1

Une étape importante, pas encore une QRAM prête à l’emploi

La démonstration est significative parce qu’elle établit qu’un routage quantique piloté par adresse peut être assemblé et mesuré sur un processeur supraconducteur physique, y compris dans un réseau en cascade à deux niveaux et non seulement sur un composant isolé ou une simulation. 17

Elle ne prouve toutefois pas qu’une QRAM tolérante aux fautes, de taille utile, soit imminente. Le chiffre de 98 % concerne la transmission d’un seul routeur ; la fidélité de 82,4 % pour le réseau à deux niveaux montre déjà combien le passage à l’échelle reste exigeant. 71

Parmi les obstacles encore ouverts figurent les interférences entre commandes micro-ondes (crosstalk), la stabilité à très basse température, le coût et la complexité du câblage et du contrôle, l’étalonnage du système, ainsi que le maintien de bonnes fidélités lors d’une extension à quatre ou huit niveaux. Les éléments disponibles ne montrent pas que ces problèmes d’industrialisation et de montée en échelle aient été résolus. 12

Enfin, le statut éditorial mérite une nuance : le document primaire accessible est un préprint arXiv, daté du 24 août 2026 et portant la mention « Preprint: APS/123-QED ». Les éléments fournis ne permettent pas de confirmer indépendamment un article final dans Physical Review X, ni son volume ou son DOI. 1