La plupart des ordinateurs quantiques sont construits autour du froid extrême. Les qubits supraconducteurs ont besoin de réfrigérateurs à dilution qui les maintiennent près du zéro absolu, ce qui explique pourquoi le matériel quantique vit généralement dans des laboratoires spécialisés dotés d’un refroidissement dédié. La machine dévoilée par la start-up allemande Saxon Q adopte l’approche inverse : elle fonctionne à température ambiante, tient dans un rack de serveurs standard et se branche sur une prise secteur ordinaire, car ses qubits sont des défauts situés à l’intérieur de diamants de synthèse, et le diamant maintient les états quantiques stables sans aucun refroidissement.
Les qubits sont des centres azote-lacune : des défauts à l’échelle atomique où un atome d’azote se trouve à côté d’un site vacant du réseau cristallin du diamant, hébergeant des spins électroniques et nucléaires que des lasers et des impulsions micro-ondes peuvent initialiser, manipuler et lire. À température ambiante et à pression normale, l’extrême dureté du diamant signifie qu’il n’y a pas assez d’énergie thermique pour générer les vibrations qui détruisent normalement la cohérence des qubits, et le diamant ultrapur ne présente pas le bruit électromagnétique interne qui perturbe d’autres matériaux. Les chercheurs du domaine décrivent le résultat comme des centres azote-lacune à température ambiante évoluant dans un environnement à peu près équivalent aux conditions millikelvin rencontrées sur d’autres plateformes, sans la machinerie.
La percée qui a poussé la machine de Saxon Q au-delà de la barrière des 10 qubits est une technique de matériaux : la co-implantation de soufre lors de la création des lacunes. Le soufre déplace le potentiel chimique afin que le défaut devienne chargé négativement, fournit l’électron et permet à la lacune de s’attacher à l’atome d’azote avec un rendement élevé, selon l’entreprise et son cofondateur, Marius Grundmann, professeur de physique expérimentale à l’université de Leipzig. Sans cette étape, explique l’équipe, la chimie du défaut ne coopérait pas.
Saxon Q expédie un système monté en rack disponible dans des configurations allant jusqu’à 128 qubits, des versions à 512 qubits étant prévues pour l’année prochaine et un objectif à long terme au-delà de 10 000 qubits après 2030. La machine est décrite comme un équipement multi-utilisateurs, multitâche et multicœur accessible via un réseau, afin que les clients puissent exécuter du code quantique à distance. L’entreprise revendique une fidélité de 99,92 pour cent, soit moins d’une erreur pour mille opérations, avant correction d’erreurs, avec une fidélité à qubit unique de 99,98 pour cent à la fin du mois de juillet. Ces chiffres, selon l’entreprise, sont comparables aux résultats de correction d’erreurs rapportés par IBM et le MIT, même s’ils n’ont pas été vérifiés de manière indépendante et qu’aucune démonstration évaluée par les pairs d’un ordinateur à centres azote-lacune fonctionnel au-delà de 10 qubits n’a été publiée.
La température ambiante change l’endroit où la machine peut vivre. Sans cryogénie, un ordinateur quantique peut prendre place dans un centre de données ordinaire, un laboratoire universitaire, voire un véhicule ou un atelier de fabrication, et l’exécution locale évite la latence liée à l’envoi des travaux quantiques vers une infrastructure cloud, ce qui compte pour la robotique et les systèmes autonomes. Les compromis sont tout aussi clairs : les systèmes supraconducteurs sont généralement plus rapides sur les opérations individuelles, et le passage à l’échelle reste la partie difficile. Les puces actuelles ne contiennent que 8 à 16 qubits chacune, si bien qu’atteindre des centaines ou des milliers de qubits exige d’en entasser beaucoup plus sur une seule matrice, tandis que les charges de travail utiles pourraient à terme en demander des centaines de milliers, voire des millions. La plupart des recherches sur les centres azote-lacune menées à ce jour se sont également concentrées sur la détection plutôt que sur le calcul.
Saxon Q n’est pas seule à parier sur le diamant. Quantum Brilliance, la firme australienne dont les unités de traitement au diamant fonctionnant à température ambiante sont installées dans des centres de calcul haute performance à Perth, à Freiburg et au laboratoire national d’Oak Ridge, poursuit la même physique, avec l’ambition déclarée de réduire une unité de traitement quantique à la taille d’une boîte à lunch. Saxon Q affirme être la première à dépasser les 10 qubits dans un boîtier portable fonctionnant à température ambiante. Des benchmarks indépendants décideront si les machines surpassent réellement les accélérateurs classiques de taille, de poids et de puissance équivalents, mais la trajectoire est désormais claire : l’ère du froid de l’informatique quantique pourrait ne pas durer éternellement.
Traduit par Lydie
Sources: The world’s first diamond-powered portable quantum computer works at room temperature (TechRadar, Aug 2026); Engineers build world’s first portable diamond-powered quantum computer (Live Science, Aug 6, 2026); New Portable Quantum Computer Uses Lab-Made Diamonds to Run at Room Temperature (Science Times, Aug 7, 2026); Q&A: Inside Quantum Brilliance’s quantum computer technology (Oak Ridge National Laboratory, Sep 2, 2025)