Une nouvelle recherche d'Alice et Bob montre les capacités des qubits de chat pour la correction et la prévention des erreurs

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Une nouvelle recherche d'Alice & Bob utilise des qubits de chat pour stimuler la correction d'erreurs dans un système informatique quantique.

By Kenna Hughes-Castleberry posté le 14 mars 2023

En raison de la fragilité des systèmes informatiques quantiques, les erreurs peuvent être assez fréquentes. Les entreprises quantiques du monde entier développent des méthodes pour éviter les erreurs ou rendre le matériel plus résistant aux erreurs. Bien que bon nombre de ces entreprises se concentrent sur bruit, Alice et Bob, une entreprise quantique basée à Paris se penche plutôt sur les qubits eux-mêmes. La société développe ce que l'on appelle des cat qubits, ces composants primaires peuvent être la clé pour combiner la prévention des erreurs et la correction des erreurs ; un étude récente par l'équipe d'Alice & Bob montre que les qubits de chat offrent une solution potentielle à ces problèmes. "Ces qubits appartiennent à la classe bosonique des qubits", a expliqué Jérémie Guillaud, le chef de la théorie de l'entreprise. "Cette classe de qubits est unique car ils ont une structure mathématique spécifique qui permet de protéger toute information quantique codée." En raison des propriétés uniques de ces qubits de chat, les chercheurs d'Alice & Bob espèrent que leur système pourra faire des progrès significatifs dans la correction et la prévention des erreurs.

Utilisation de Cat Qubits pour la prévention et la correction des erreurs

Guillaud pense que non seulement les cat qubits sont bénéfiques pour la correction des erreurs, mais qu'ils peuvent également aider à concevoir un système axé sur la prévention des erreurs. « Il y a deux paradigmes dans la communauté actuelle », a expliqué Guillaud. « La première consiste à améliorer le matériel sans correction d'erreur. Cela signifie également qu'il n'y a pas de prévention d'erreur et se réfère généralement à la INSQ ère. L'autre paradigme se concentre sur la correction des erreurs et la prévention des erreurs du système lui-même. La correction d'erreur, une fois opérée en dessous de son seuil, vous offre une suppression potentielle du taux d'erreur logique. Ainsi, vous pouvez très rapidement accéder à des taux d'erreur beaucoup plus faibles. Étant donné que les experts ont prédit une augmentation de la valeur de plusieurs milliards de dollars pour l'informatique quantique après correction des erreurs, il existe une incitation financière pour l'industrie à travailler au développement de ces systèmes. Pour ce faire, Guillaud passe à l'étape suivante de cette recherche, testant la théorie dans les laboratoires d'Alice & Bob. "Pour nos cat qubits, la prochaine grande étape consiste à démontrer la protection des informations quantiques sur des échelles de temps macroscopiques (secondes/minutes/heures), où elles sont actuellement limitées à au plus quelques millisecondes dans les meilleurs systèmes, les microsecondes étant la norme", a-t-il ajouté. .

Atteindre la correction des erreurs

Dans leur nouvel article, les chercheurs d'Alice & Bob ont découvert qu'en théorie, en utilisant des qubits de chat, moins de qubits sont nécessaires pour la correction des erreurs. Comme l'a déclaré Guillaud; "Sur un ordinateur quantique grandeur nature, vous auriez quelque chose comme 90 % des qubits qui serviraient simplement à contrôler la propagation des erreurs, et seulement 10 % des qubits effectueraient d'une manière ou d'une autre le travail de réalisation du calcul." Cela signifie que seule une fraction de la puissance de calcul d'un ordinateur quantique est concentrée sur l'analyse proprement dite, ce qui rend la machine plutôt inefficace. Le nombre actuel de qubits nécessaires pour atténuer la correction d'erreur est d'environ 20 millions, ce qui, a expliqué Guillaud, était le nombre Google travaillait sur. Mais avec son équipe, Guillaud a pu réduire ce nombre à seulement 350,000 XNUMX qubits, rendant l'ensemble du système quantique plus gérable et abordable. Cela a d'énormes implications pour ceux qui cherchent à développer des protocoles de correction d'erreurs. Avec moins de qubits nécessaires dans le système, moins d'interférences se produiront entre les qubits, ce qui permettra à une entreprise de faire évoluer plus facilement le matériel.

Kenna Hughes-Castleberry est rédactrice à Inside Quantum Technology et communicatrice scientifique à JILA (un partenariat entre l'Université du Colorado à Boulder et le NIST). Ses rythmes d'écriture incluent la technologie profonde, le métaverse et la technologie quantique.