Les qubits de trous en silicium et en germanium sont considérés comme des candidats prometteurs pour les futurs processeurs quantiques à grande échelle. Ils offrent des performances élevées tout en étant compatibles avec les technologies de la microélectronique. Leur fort couplage spin-orbite (interaction physique fondamentale entre deux propriétés d'une particule chargée) permet en effet un contrôle électrique rapide. En revanche, il les rend en contrepartie sensibles au bruit de charge (fluctuations incontrôlées des champs électriques dans l'environnement du qubit), ce qui dégrade leur cohérence quantique.

Les chercheurs ont montré que l'orientation du champ magnétique externe joue un rôle central dans les performances de ces qubits de spin de trou. Selon la direction du champ, la sensibilité au bruit de charge varie fortement et peut même devenir quasi nulle. De manière avantageuse, l'efficacité du contrôle électrique est maximale précisément dans ces configurations, où la cohérence du qubit est la plus élevée.

Ces points de fonctionnement optimaux peuvent être ajustés en modifiant les tensions appliquées aux électrodes de contrôle, ce qui permet d'aligner plusieurs qubits sur une même orientation favorable du champ magnétique. Il devient ainsi possible d'optimiser simultanément les performances de plusieurs qubits, un atout majeur pour le développement de circuits quantiques à grande échelle.

Cette preuve de concept ouvre la voie à des architectures multi-qubits de trous plus robustes et plus facilement intégrables. À terme, cette approche pourrait également être étendue à d'autres matériaux, comme les hétérostructures Ge/SiGe, empilements contrôlés de couches fines de germanium (Ge) et d'un alliage silicium-germanium (SiGe) conçus pour obtenir des propriétés électroniques optimisées.