L’intrication quantique : une méthode 2 fois plus efficace pour la détecter

Les ordinateurs quantiques ont le potentiel de révolutionner le monde de l’informatique, mais seulement si les bits quantiques (qubits) sont intriqués. Dans cet article, nous explorons une nouvelle méthode pour détecter l’intrication des qubits dans les services d’informatique quantique basés sur le cloud.

Les machines quantiques peuvent accélérer considérablement certains types de calculs, mais uniquement si deux qubits ou plus sont intriqués, c’est-à-dire capables d’afficher un comportement lié malgré la séparation.

Jiheon Seong et Joonwoo Bae du Korea Advanced Institute of Science and Technology ont développé et testé un circuit témoin d’intrication pour aider les utilisateurs de services d’informatique quantique basés sur le cloud à détecter l’intrication des qubits.

Circuit des témoins d’enchevêtrement

Le circuit témoin d’intrication fonctionne pour certifier l’intrication même lorsque le service basé sur le cloud n’offre qu’un contrôle limité de la machine. Leur recherche a été publiée le 21 septembre dans Intelligent Computing, un Science Partner Journal.

Les chercheurs souhaitent construire des circuits qui génèrent de l’intrication entre les qubits. Cependant, ils ne savent pas si un circuit est générateur d’intrication ou non avant de l’utiliser. Une procédure coûteuse appelée tomographie quantique peut être effectuée, ou le chercheur peut utiliser un témoin d’intrication.

Les limites des services d’informatique quantique basés sur le cloud

Dans un environnement de laboratoire et dans le service d’informatique quantique basé sur le cloud IBMQ, un chercheur peut choisir les qubits matériels de la machine à allouer à un circuit. Cependant, dans le service d’informatique quantique basé sur le cloud IonQ, l’utilisateur n’a pas ce niveau de contrôle et ne peut donc pas être sûr d’obtenir les valeurs appropriées pour calculer la sortie de la fonction témoin d’intrication.

Circuits témoins d’intrication spéciaux

Pour résoudre cette limitation, les 2 chercheurs ont conçu des circuits témoins d’intrication spéciaux qui utilisent la stratégie de témoin d’intrication pour certifier la présence de qubits intriqués. Les chercheurs peuvent utiliser ces circuits pour détecter l’intrication en utilisant uniquement les statistiques de mesure fournies par le service. Ils n’ont pas besoin de pouvoir contrôler l’allocation des qubits.

Les circuits témoins d’intrication permettent aux chercheurs utilisant l’informatique basée sur le cloud de satisfaire une « exigence essentielle » dans le processus de recherche d’avantages quantiques. De plus, les nouveaux circuits témoins d’intrication sont basés sur un cadre récemment développé appelé EW 2.0, qui est deux fois plus efficace pour détecter l’intrication.

En synthèse

Les circuits témoins d’intrication développés par le KAUST offrent une solution prometteuse pour détecter l’intrication des qubits dans les services d’informatique quantique basés sur le cloud. Cette avancée pourrait faciliter l’accès à l’informatique quantique et accélérer la recherche dans ce domaine passionnant.

Pour une meilleure compréhension

1. Qu’est-ce que l’intrication quantique ?

L’intrication quantique est un phénomène dans lequel deux particules ou qubits sont liés de telle manière que le comportement de l’une affecte instantanément l’autre, quelle que soit la distance qui les sépare.

2. Qu’est-ce qu’un circuit témoin d’intrication ?

Un circuit témoin d’intrication est un dispositif conçu pour détecter l’intrication des qubits dans un ordinateur quantique, même lorsque le service basé sur le cloud n’offre qu’un contrôle limité de la machine.

3. Pourquoi est-il important de détecter l’intrication des qubits ?

Détecter l’intrication des qubits est crucial pour exploiter pleinement le potentiel des ordinateurs quantiques, car l’intrication est nécessaire pour accélérer considérablement certains types de calculs.

4. Comment fonctionnent les circuits témoins d’intrication spéciaux ?

Les circuits témoins d’intrication spéciaux utilisent la stratégie de témoin d’intrication pour certifier la présence de qubits intriqués en se basant uniquement sur les statistiques de mesure fournies par le service d’informatique quantique basé sur le cloud.

5. Quels sont les avantages des circuits témoins d’intrication ?

Les circuits témoins d’intrication sont plus efficaces que d’autres méthodes, comme la tomographie quantique, et ne nécessitent pas de contrôle direct de l’allocation des qubits, ce qui les rend plus accessibles pour les chercheurs utilisant des services d’informatique quantique basés sur le cloud.

Article : « Detecting Entanglement-Generating Circuits in Cloud-Based Quantum Computing » – DOI:10.34133/icomputing.0051