Une nouvelle percée dans l’informatique quantique pulvérise un record mondial

L’informatique quantique connaît un tournant majeur avec l’enchevêtrement de 24 qubits logiques, un nouveau record mondial. Cette prouesse ouvre la voie à la création de systèmes quantiques plus robustes, capables de surmonter les défis actuels liés aux erreurs et à la cohérence. Les chercheurs ont ainsi démontré un potentiel énorme pour l’informatique quantique, rapprochant cette technologie de son application pratique. Les résultats de cette étude ont été publiés sur la plateforme arXiv.

Les défis de l’informatique quantique

L’informatique quantique repose sur des unités de base appelées qubits, mais leur gestion est un défi de taille. Contrairement aux bits classiques, qui sont soit 0, soit 1, les qubits peuvent exister dans plusieurs états simultanément grâce à un phénomène appelé superposition. Les qubits fonctionnent donc selon les principes de la mécanique quantique. Mais cela rend leur mesure particulièrement délicate.

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En plus de la superposition, deux autres phénomènes quantiques rendent la gestion des qubits complexe : la cohérence et l’intrication. La cohérence désigne la capacité des qubits à conserver leur état nécessaire pour les calculs quantiques et qui est souvent mesuré en fractions de seconde.

Cependant, les qubits perdent souvent cette cohérence à cause de facteurs environnementaux, ce qui entraîne la perte d’intrication, un phénomène par lequel l’état d’un qubit devient lié à celui d’un autre. Cette perte d’intrication empêche les ordinateurs quantiques d’effectuer des calculs de manière fiable.

New quantum computing milestone smashes entanglement world record https://t.co/pHpBQVKTDS

— Live Science (@LiveScience) December 10, 2024

L’importance des qubits logiques

Face à ces défis, les chercheurs se tournent vers les qubits logiques, qui permettent de résoudre les problèmes liés à la fragilité des qubits physiques. Ces derniers sont généralement constitués d’ions ou de circuits supraconducteurs, tandis que les qubits logiques sont formés en codant l’information quantique sur plusieurs qubits physiques. Cette configuration permet d’incorporer une correction d’erreurs. Si un qubit devient instable ou perd de l’information, les autres qubits peuvent détecter cette défaillance et la corriger en temps réel.

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Récemment, une équipe de chercheurs a réalisé un exploit en enchevêtrant 24 qubits logiques, établissant un nouveau record mondial. Ce record a été atteint grâce à l’utilisation du « processeur quantique à atomes neutres » développé par Atom Computing, qui manipule des atomes individuels avec des lasers pour traiter et stocker l’information quantique. En parallèle, le système de virtualisation des qubits de Microsoft a permis de stabiliser ces qubits et de corriger les erreurs en temps réel.

Bien que 24 qubits logiques puissent sembler un nombre modeste, ce résultat est une avancée cruciale pour l’informatique quantique. Il démontre que des systèmes quantiques de plus grande envergure peuvent être construits, tout en restant capables de corriger les erreurs à mesure que la complexité des calculs augmente.

Des systèmes quantiques plus puissants

Les représentants d’Atom Computing ont souligné que ces progrès sont essentiels pour l’informatique quantique à grande échelle. « Ces résultats démontrent tous les éléments nécessaires pour soutenir la correction d’erreur quantique », ont-ils indiqué dans un communiqué.

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Les chercheurs ont également démontré que les qubits logiques peuvent accomplir des calculs complexes tout en maintenant la correction d’erreur à mesure que les systèmes quantiques deviennent plus puissants. En utilisant le système Atom, ils ont réussi à créer et exécuter des calculs sur 28 qubits logiques, prouvant qu’il est possible de maintenir cette correction d’erreurs à mesure que les systèmes se développent.

Selon Ben Bloom, fondateur d’Atom Computing, l’intégration de leurs qubits à atomes neutres avec la plateforme de Microsoft permettra de fournir des qubits logiques fiables sur des machines quantiques commerciales. Cela pourrait transformer des domaines comme la chimie, la science des matériaux et d’autres secteurs nécessitant des calculs complexes. Par ailleurs, l’ordinateur quantique de Google exécute instantanément une tâche qui prendrait normalement 47 ans.