L’ordinateur quantique pourrait révolutionner de nombreux domaines comme celui de la santé ou de la science des matériaux grâce, entre autres, à ses performances exceptionnelles. Le processeur Willow de Google, par exemple, a réalisé en seulement quelques minutes un calcul qui prendrait 10 septillions d’années à un supercalculateur. Toutefois, il faut savoir que cette technologie ne peut pas encore être commercialisée, en raison des erreurs entraînées par les interférences ainsi que le bruit. Pour pallier ce problème, des scientifiques d’AWS Center for Quantum Computing situé sur le campus de Caltech (California Institute of Technology) ont développé une puce appelée Ocelot qui utilise des qubits de chat.
Une puce quantique capable de réduire significativement les erreurs
Les qubits permettent aux ordinateurs quantiques de traiter rapidement des calculs particulièrement complexes. Cependant, ils sont extrêmement sensibles dans la mesure où des vibrations, des interférences électromagnétiques, une température élevée et des rayonnements cosmiques peuvent les faire sortir de leur état quantique. Ce qui entraîne des erreurs et impacte sur la fiabilité des dispositifs. En utilisant des qubits de chat, les scientifiques d’AWS (Amazon Web Services) ont réussi à limiter les problèmes, notamment ceux liés au retournement de bits. Ils peuvent adopter deux états (1 et 0) à des amplitudes d’oscillation élevées et bénéficient d’une grande résistance aux erreurs liées au basculement.
Une puce utilisant deux types de qubits
Bien que les qubits de chat soient résistants, des problèmes peuvent survenir, comme ceux liés au retournement de phase, et avoir de mauvaises répercussions sur la fiabilité des ordinateurs. Pour les résoudre, les chercheurs ont décidé d’utiliser un autre type de bit quantique appelé Transmon. Ce dernier a pour rôle de surveiller les qubits de chat et de rectifier les éventuelles erreurs, grâce à un code de correction.
Pour information, la puce développée par les scientifiques d’AWS Center for Quantum Computing combine cinq bits quantiques de chat, des circuits tampons stabilisant leur oscillation et quatre bits quantiques destinés à la détection et à la rectification des erreurs. Dans la conception de l’Ocelot, ils ont utilisé la technologie développée par Alice & Bob. Cette société française a réalisé les premiers travaux sur des qubits de chat et continue de se pencher sur ceux-ci.
Une technologie moins coûteuse
La puce de l’équipe de chercheurs d’AWS ne se démarque pas uniquement par sa fiabilité. Elle est aussi moins coûteuse. En effet, les ordinateurs quantiques classiques doivent utiliser plusieurs milliers de qubits supplémentaires pour surveiller et rectifier efficacement les erreurs. De son côté, l’Ocelot combine deux types de bits quantiques pour limiter grandement le nombre de qubits dédiés à la correction et diminuer les frais généraux. Selon Fernando Brandão, le co-auteur de l’étude, son équipe a réussi à mettre au point une architecture permettant de réduire de 90 % les bits quantiques indispensables à la rectification des erreurs.
Il est à noter que la technologie du groupe de scientifiques n’est pas encore totalement au point, malgré les premiers résultats encourageants. D’après le professeur de physique appliquée et le directeur du matériel quantique d’AWS, Oskar Painter, son équipe n’est encore qu’au début et plusieurs étapes doivent encore être franchies. Il a également souligné l’importance d’investir dans la recherche fondamentale et de tirer des enseignements des travaux universitaires. La technologie quantique est en évolution permanente et nécessite encore de nombreuses recherches, que pensez-vous de cette avancée ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .
