Ordinateur quantique : des chercheurs réalisent une intrication record de qubits

Des chercheurs chinois sont récemment parvenus à enchevêtrer un nombre record de bits quantiques (ou qubits) dans un ordinateur quantique, ouvrant la voie à des calculs toujours plus complexes pour ce type de machines.

La pierre angulaire de l’informatique quantique

Impliquant que la mesure des caractéristiques d’une particule affecte instantanément celle de l’autre, l’intrication quantique constitue la pierre angulaire de l’informatique quantique. À la différence des ordinateurs classiques, qui traitent les données sous forme de bits binaires (0 ou 1), ceux des machines quantiques (les fameux qubits) peuvent exister dans une superposition simultanée de ces deux états. Ce qui se traduit par une augmentation exponentielle de leur puissance de traitement.

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Dans le cadre de travaux publiés dans la revue Nature, Xiao-bo Zhu, de l’université des sciences et technologies de Chine, et ses collègues ont réussi à intriquer des dizaines de qubits supraconducteurs. De minuscules boucles d’un matériau conduisant l’électricité sans pertes, capables de maintenir leur état quantique pendant une période relativement longue.

Ce record a été réalisé à l’aide du dispositif Zuchongzhi, qui avait atteint la suprématie quantique (le seuil à partir duquel un ordinateur quantique démontre sa capacité à effectuer un calcul qu’un ordinateur conventionnel ne pourrait achever dans un temps raisonnable) en 2021.

« Nous avons dû mettre au point une nouvelle méthode pout vérifier l’intrication, permettant de recueillir suffisamment d’informations pour caractériser rapidement l’état des qubits tout en utilisant un minimum de ressources », explique Zhu.

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51 qubits intriqués simultanément

L’équipe a utilisé des salves de micro-ondes pour manipuler l’état des qubits, dont l’intrication a été ajustée à l’aide d’impulsions de champs magnétiques. Cette approche a permis aux scientifiques chinois d’appliquer des portes logiques quantiques (séquences d’opérations permettant de modifier les états quantiques des qubits) à de nombreuses paires de qubits simultanément.

De cette manière, les chercheurs ont réussi à intriquer 51 qubits disposés en ligne et 30 qubits disposés dans un plan bidimensionnel. Constituant un record dans chaque cas, cette prouesse technique implique que l’état de chaque bit quantique soit lié à celui de tous les autres.

Selon Christian Andersen, de l’université technologique de Delft, la démonstration d’un système aussi complexe, sans équivalent en physique classique, offre un nouvel aperçu des possibilités offertes par les qubits supraconducteurs, qui ont récemment passé un test crucial.

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