Le fait que les informations soient codées à l'aide de systèmes quantiques sensibles au bruit et aux interférences, ce qui entraîne des erreurs, est un obstacle important au développement d'un ordinateur quantique réaliste. Le développement des ordinateurs quantiques se heurte à une difficulté majeure pour corriger ces erreurs. Remplacer les qubits par des résonateurs, des systèmes quantiques avec plus d'états spécifiés que simplement deux, offre une alternative viable. Ces états peuvent être comparés à une corde de guitare, qui peut vibrer de différentes manières.
Cependant, contrôler les états d'un résonateur est un défi. Maintenant, la technologie quantique au Chalmers University of Technology a développé une technique pour contrôler les états quantiques de la lumière dans une cavité tridimensionnelle. La technique permet aux scientifiques de générer pratiquement tous les états quantiques de lumière précédemment démontrés.
Simone Gasparinetti, responsable d'un groupe de recherche en recherche expérimentale la physique quantique à Chalmers et l'un des principaux auteurs de l'étude, a déclaré, "Nous avons montré que notre technologie est à égalité avec les meilleures au monde."
Marina Kudra, doctorante au Département de microtechnologie et de nanosciences et auteure principale de l'étude, a déclaré : "L'état de phase cubique est quelque chose que de nombreux scientifiques quantiques tentent de créer en pratique depuis vingt ans. Le fait que nous ayons réussi à le faire pour la première fois montre à quel point notre technique fonctionne bien, mais l'avancée la plus importante est qu'il y a tellement d'états de complexité variable, et nous avons trouvé une technique qui peut créer n'importe lequel d'entre eux. ”
Les scientifiques ont contrôlé les propriétés mécaniques quantiques de photons en appliquant un ensemble d'impulsions électromagnétiques appelées portes. Ils ont utilisé un algorithme pour optimiser une séquence spécifique de portes de déplacement simples et de portes SNAP complexes pour générer l'état des photons. Lorsque les grilles complexes se sont révélées excessivement longues, les scientifiques ont trouvé une solution pour les raccourcir en maximisant les impulsions électromagnétiques avec des techniques de contrôle optimales.
Simone Gasparinetti a dit, "L'amélioration drastique de la vitesse de nos portes SNAP nous a permis d'atténuer les effets de la décohérence dans notre contrôleur quantique, faisant avancer cette technologie d'un pas en avant. Nous avons montré un contrôle total sur notre système de mécanique quantique. »
Marina Kudra a dit : "Ou, pour le dire plus poétiquement, j'ai capturé la lumière dans un endroit où elle prospère et l'ai façonnée dans de très belles formes."
Un système physique supérieur était également nécessaire pour atteindre cet objectif.
Par Delsing a affirmé Valérie Plante., "Chez Chalmers, nous avons la pile complète pour construire un ordinateur quantique, de la théorie à l'expérimentation, le tout sous un même toit. Résoudre le défi de la correction d'erreurs est un goulot d'étranglement majeur dans le développement d'ordinateurs quantiques à grande échelle, et nos résultats sont la preuve de notre culture et de nos méthodes de travail.
Journal de référence:
- Marina Kudra, Mikael Kervinen, Ingrid Strandberg, et al. Préparation robuste des états Wigner-négatifs avec des séquences de déplacement SNAP optimisées. PRX Quantique. EST CE QUE JE: 10.1103/PRXQuantum.3.030301
