Des chercheurs travaillant sur le programme ONISQ de la DARPA ont créé le premier circuit quantique avec des qubits logiques, une découverte clé qui pourrait accélérer l’informatique quantique tolérante aux pannes et révolutionner les concepts de conception des processeurs d’ordinateurs quantiques.
Le programme ONISQ, lancé en 2020, vise à démontrer un avantage quantitatif du traitement de l’information quantique en dépassant les performances des supercalculateurs classiques pour résoudre une classe particulièrement difficile de problèmes d’optimisation combinatoire.
L’équipe de recherche de Harvard, soutenue par le MIT, QuEra Computing, Caltech et Princeton, s’est concentrée sur l’exploration du potentiel des qubits Rydberg.
Les chercheurs ont développé des techniques pour créer des qubits logiques à correction d’erreur à l’aide de réseaux de qubits atomiques de Rydberg « bruyants ». Les qubits logiques sont une pièce manquante essentielle pour réaliser l’informatique quantique tolérante aux pannes.
À ce jour, Harvard a construit des circuits quantiques avec environ 48 qubits logiques Rydberg dans leur laboratoire, le plus grand nombre de qubits logiques existants.
Les avantages des qubits Rydberg
Les qubits Rydberg présentent l’avantage d’être homogènes dans leurs propriétés, ce qui signifie que chaque qubit est indiscernable du suivant dans son comportement.
Cette homogénéité permet de les manipuler et de les déplacer facilement à l’aide de lasers sur un circuit quantique, contrairement aux méthodes actuelles propices aux erreurs.
Dr. Mukund Vengalattore, responsable du programme ONISQ, explique que cette découverte ouvre de nouveaux concepts et paradigmes pour la conception et la construction de processeurs d’informatique quantique évolutifs.
Impact sur l’informatique quantique tolérante aux pannes
Bien qu’il soit prévu qu’au moins un ordre de grandeur supérieur à 48 qubits logiques soit nécessaire pour résoudre les grands problèmes envisagés pour les ordinateurs quantiques, la percée des qubits logiques Rydberg remet en question l’idée traditionnelle selon laquelle des millions de qubits physiques sont nécessaires avant de pouvoir développer un ordinateur quantique tolérant aux pannes.
En synthèse
La découverte des qubits logiques Rydberg représente une avancée majeure dans le domaine de l’informatique quantique. Cette avancée inédite pourrait accélérer le développement d’ordinateurs quantiques tolérants aux pannes et ouvrir de nouvelles perspectives pour la conception de processeurs quantiques.
Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce que le programme ONISQ ?
Le programme ONISQ (Optimization with Noisy Intermediate-Scale Quantum devices) est un programme de la DARPA visant à démontrer un avantage quantitatif du traitement de l’information quantique en dépassant les performances des supercalculateurs classiques pour résoudre des problèmes d’optimisation combinatoire.
Qu’est-ce qu’un qubit Rydberg ?
Un qubit Rydberg est un type de qubit quantique basé sur des atomes neutres de Rydberg, qui présentent des propriétés homogènes et peuvent être manipulés et déplacés facilement à l’aide de lasers sur un circuit quantique.
Quelle est l’importance des qubits logiques ?
Les qubits logiques sont essentiels pour réaliser l’informatique quantique tolérante aux pannes, car ils permettent de corriger les erreurs et de maintenir l’état quantique, les rendant utiles pour résoudre un ensemble diversifié de problèmes complexes.
Comment cette découverte affecte-t-elle l’informatique quantique ?
La découverte des qubits logiques Rydberg pourrait accélérer le développement d’ordinateurs quantiques tolérants aux pannes et ouvrir de nouvelles perspectives pour la conception de processeurs quantiques.
Quel est le rôle de la DARPA dans cette découverte ?
La DARPA a soutenu le programme ONISQ et a aidé à rassembler les communautés de recherche en détection quantique et en science de l’information quantique pour faire progresser la compréhension de la manipulation et du contrôle des états quantiques avec une précision extrêmement élevée.
Références
Légende illustration principale : Des recherches financées par la DARPA débouchent sur une percée dans le domaine de l’informatique quantique
