Les ordinateurs quantiques sont extrêmement sensibles aux erreurs causées par les effets environnementaux. Le bruit électrique, le rayonnement cosmique et la surchauffe peuvent provoquer des erreurs pendant le traitement de l’information. Alors que les ordinateurs classiques disposent de méthodes permettant de détecter et de corriger rapidement les erreurs, les qubits, qui sont les unités fondamentales des ordinateurs quantiques, sont beaucoup plus fragiles. Si les erreurs s’accumulent sans être corrigées, le calcul peut échouer.
Les chercheurs de Chalmers University of Technology en Suède, Lei Du et Tangyou Huang, ont mis au point une méthode capable d’effectuer des opérations quantiques avancées more than a thousand times faster qu’auparavant. Selon l’étude théorique publiée dans la revue Physical Review Letters, cette méthode pourrait contribuer au développement d’ordinateurs quantiques plus fiables et, à l’avenir, tolérants aux erreurs.
Au lieu de stocker l’information dans des qubits individuels, les chercheurs ont utilisé l’approche des bosonic quantum codes, qui consiste à encoder l’information dans des champs micro-ondes au sein de circuits supraconducteurs. Ces codes pourraient offrir une protection plus efficace contre certains types d’erreurs. Cependant, la création et le contrôle des états quantiques souhaités dans ces systèmes nécessitaient traditionnellement des milliers de cycles de pilotage répétés. Chaque cycle supplémentaire constituait une nouvelle occasion pour que des facteurs externes perturbent le calcul.
La méthode de l’équipe de Chalmers vise à effectuer un large éventail d’opérations sur les états bosoniques au cours d’un seul driving cycle, au lieu de milliers de cycles. Cette approche repose sur des portes quantiques universelles appelées Quantum lattice gates, mises au point par la même équipe de recherche. Ces portes fonctionnent comme des raccourcis permettant d’achever les opérations en un seul cycle, plutôt qu’au moyen de longues séquences de contrôle. L’accélération et la simplification des opérations pourraient réduire le risque de dégradation des informations quantiques.
La technologie a été conçue pour être compatible avec les ordinateurs quantiques supraconducteurs, qui se distinguent dans le domaine des ordinateurs quantiques techniques à grande échelle. Chalmers University of Technology développe, grâce à cette technologie, un ordinateur quantique à 100 qubits. Les chercheurs ont indiqué que la méthode pourrait être mise en œuvre sur les plateformes actuelles de circuits quantiques supraconducteurs et qu’ils avaient discuté de possibles applications expérimentales avec leurs collègues de Chalmers.
Les auteurs de l’étude intitulée « Single-Period Floquet Control of Bosonic Codes with Quantum Lattice Gates » sont Tangyou Huang, Lei Du et Lingzhen Guo. Les chercheurs sont affiliés à Chalmers University of Technology en Suède et à Tianjin University en Chine. L’étude a été financée par NSFC, WACQT et Knut and Alice Wallenberg Foundation.
Pourquoi est-ce important ?
L’importance de l’étude réside dans le fait qu’elle s’intéresse, dans la correction d’erreurs quantiques, non seulement à la robustesse des codes, mais aussi au nombre réduit d’étapes de contrôle nécessaires à leur fonctionnement. Le raccourcissement des processus de contrôle offre une approche susceptible de laisser moins d’occasions aux effets environnementaux de produire des conséquences perturbatrices au cours du calcul. La proposition revêt donc une portée technique directe, notamment pour les équipes de recherche travaillant sur des circuits supraconducteurs et visant à développer des ordinateurs quantiques évolutifs. Cependant, les résultats se limitent pour l’instant à une méthode théorique ; il n’est pas encore établi si la méthode pourra être mise en œuvre expérimentalement sur les circuits actuels ni dans quelle mesure elle contribuera à un fonctionnement tolérant aux erreurs. Le fait que les chercheurs de Chalmers aient discuté de possibles applications expérimentales montre que ces questions constituent la prochaine étape de l’évaluation de l’étude.
Contexte
Scientists n’est pas un nom nouveau dans les archives de FikirPilot : nous avons publié au cours des 90 derniers jours un article dans lequel ce nom apparaissait ; cet article était daté du 12 septembre 2026.
Terme : ordinateur quantique
Un ordinateur quantique traite l’information avec des unités capables de la représenter par 0, 1 ainsi que par des états intermédiaires ; les machines actuelles sont utilisées pour des problèmes limités et expérimentaux.