Des chercheurs suédois accélèrent les opérations des ordinateurs quantiques de 1 000 fois
Des chercheurs de l’Université de technologie de Chalmers, en Suède, ont développé une méthode permettant de réaliser une large gamme d’opérations quantiques avancées plus de mille fois plus rapidement. Cette avancée représente un obstacle majeur sur la voie de l’informatique quantique, qui doit devenir tolérante aux erreurs pour être pleinement fonctionnelle.
Les ordinateurs quantiques pourraient transformer des domaines tels que la découverte de médicaments, la technologie énergétique, la cryptographie, l’intelligence artificielle et la logistique. Cependant, pour réaliser ce potentiel, leur fiabilité doit être considérablement améliorée.
Les ordinateurs quantiques sont particulièrement vulnérables aux erreurs causées par de légères perturbations environnementales, telles que le bruit électrique, le rayonnement cosmique et la surchauffe. Contrairement aux ordinateurs traditionnels, qui bénéficient de méthodes de correction d’erreurs bien établies, les systèmes quantiques sont plus difficiles à protéger en raison de la délicatesse des informations qu’ils manipulent.
« Les qubits, éléments fondamentaux des ordinateurs quantiques, sont si sensibles qu’une perturbation minime peut entraîner une déviation de l’état quantique, provoquant ainsi une perte d’information. Si trop d’erreurs s’accumulent avant d’être corrigées, le calcul peut échouer », explique Lei Du, chercheur en physique quantique appliquée à Chalmers et auteur principal de l’étude théorique publiée dans la revue Physical Review Letters.
Pour renforcer la résilience des ordinateurs quantiques, les chercheurs explorent de nouvelles méthodes de protection des informations quantiques. Une stratégie prometteuse utilise des codes quantiques bosoniques, qui stockent l’information dans des champs micro-ondes au sein de circuits supraconducteurs, plutôt que dans des qubits individuels.
La méthode développée par Du et son équipe permet d’effectuer une variété d’opérations quantiques en un seul cycle de commande, réduisant ainsi le temps nécessaire à leur exécution par rapport aux milliers de cycles précédemment requis. Cette approche, fondée sur les portes de réseau quantique, simplifie le processus tout en diminuant la vulnérabilité aux erreurs.
Cette technique est particulièrement adaptée aux ordinateurs quantiques supraconducteurs, qui font partie des technologies les plus avancées dans la recherche mondiale sur l’informatique quantique. Chalmers développe actuellement un ordinateur quantique de 100 qubits utilisant cette technologie.
Les résultats de cette recherche traitent un problème central dans le domaine : la production et le contrôle efficaces des états quantiques capables d’aider à corriger les erreurs. Le travail a été financé par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine, le Centre Wallenberg pour la technologie quantique et la Fondation Knut et Alice Wallenberg.
Source : Physical Review Letters
