Des scientifiques de Harvard revendiquent une percée et « l'avènement du calcul quantique précoce avec correction des erreurs »


Lorsque les professionnels de l’industrie parlent d’un avenir dans lequel les ordinateurs quantiques seront capables de résoudre des problèmes que les ordinateurs binaires classiques ne peuvent pas résoudre, ils font référence à ce qu’on appelle « l’avantage quantique ».

Afin d’obtenir cet avantage, les ordinateurs quantiques doivent être suffisamment stables pour pouvoir évoluer en taille et en capacité. Dans l’ensemble, les experts en informatique quantique estiment que le bruit est le principal obstacle à l’évolutivité des systèmes informatiques quantiques.

En rapport: Moody’s lance une plateforme quantique en tant que service pour la finance

Des scientifiques de Harvard revendiquent une percée et « l'avènement du calcul quantique précoce avec correction des erreurs »

Le document de recherche de l’équipe de Harvard, intitulé « Processeur quantique logique basé sur des réseaux d’atomes reconfigurables », décrit une méthode par laquelle les processus informatiques quantiques peuvent être exécutés avec une résistance aux erreurs et la capacité de surmonter le bruit.

Selon le journal  :

« Ces résultats annoncent l’avènement des premiers calculs quantiques à correction d’erreurs et tracent la voie vers des processeurs logiques à grande échelle. »

Qubits bruyants

Les initiés qualifient l’état actuel de l’informatique quantique d’ère Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ). Cette époque est définie par les ordinateurs quantiques dotés de moins de 1 000 qubits (la version quantique d’un bit d’ordinateur) qui sont, dans l’ensemble, « bruyants ».

Les qubits bruyants posent problème car, dans ce cas, cela signifie qu’ils sont sujets à des pannes et des erreurs.

L’équipe de Harvard prétend avoir atteint « les premiers calculs quantiques avec correction d’erreurs » qui surmontent le bruit à des échelles inédites au monde. À en juger par leur article, ils n’ont cependant pas encore atteint la correction complète des erreurs. Du moins pas comme le penseraient probablement la plupart des experts.

Erreurs et mesures

L’informatique quantique est difficile car, contrairement aux bits informatiques classiques, les qubits perdent leurs informations lorsqu’ils sont mesurés. Et la seule façon de savoir si un qubit physique donné a connu une erreur de calcul est de la mesurer. Ème

La correction complète des erreurs impliquerait le développement d’un système quantique capable d’identifier et de corriger les erreurs lorsqu’elles apparaissent au cours du processus de calcul. Jusqu’à présent, ces techniques se sont révélées très difficiles à mettre à l’échelle.

Ce que fait le processeur de l’équipe de Harvard, plutôt que de corriger les erreurs lors des calculs, c’est d’ajouter une phase de détection des erreurs après le traitement dans laquelle les résultats erronés sont identifiés et rejetés.

Selon la recherche, cela offre une voie entièrement nouvelle et, peut-être, accélérée pour faire évoluer les ordinateurs quantiques au-delà de l’ère NISQ et dans le domaine de l’avantage quantique.

Bien que le travail soit prometteur, un communiqué de presse de la DARPA indique qu’il faudra au moins un ordre de grandeur supérieur aux 48 qubits logiques utilisés dans les expériences de l’équipe pour « résoudre tous les gros problèmes envisagés pour les ordinateurs quantiques ».

Les chercheurs affirment que les techniques qu’ils ont développées devraient être adaptables aux systèmes quantiques de plus de 10 000 qubits.