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Une nouvelle technique rapproche les ordinateurs quantiques de leur promesse

Que ce passe-t-il

Le fabricant d’ordinateurs quantiques Quantinuum a prouvé les mérites de l’idée des années 1990, détectant et corrigeant les erreurs au fur et à mesure qu’un calcul progresse.

Pourquoi est-ce important

Cette étape clé pourrait finalement rendre les machines révolutionnaires pratiques, s’attaquant à des problèmes dans des domaines tels que la science des matériaux et la médecine qui sont hors de portée des ordinateurs conventionnels.

quantiqueleader dans le domaine naissant de l’informatique quantiquea déclaré jeudi avoir avancé une technique clé pour corriger les erreurs de calcul effectuées par les machines avancées, un développement essentiel pour qu’elles réalisent leur potentiel révolutionnaire.

Une équipe basée à Broomfield, dans le Colorado, a amélioré sa gestion des qubits, les éléments fondamentaux de stockage et de traitement des données des machines. L’année dernière, ils ont lié plusieurs qubits ordinaires en un groupe appelé un qubit logique c’est plus fiable. Cette année, ils ont obtenu une paire de qubits logiques pour effectuer des calculs, a déclaré David Hayes, chef du groupe de théorie de l’entreprise.

Le travail était remarquable car la technologie de correction d’erreurs de Quantinuum maintient les qubits logiques stables plus longtemps que les qubits conventionnels, et c’est la clé pour obtenir un travail utile des ordinateurs quantiques.

La nouvelle réalisation pourrait éventuellement conduire à des développements qui permettent aux ordinateurs quantiques de déchiffrer le cryptage, de concevoir des panneaux solaires plus efficaces et de répondre à d’autres promesses des machines complexes. Un tel potentiel encouragera probablement les entreprises, les gouvernements et les universités à continuer d’investir dans la technologie, même si la réalisation de son potentiel reste dans des années.

Quantinuum, créé quand Cambridge Quantum et Honeywell Quantum Solutions ont fusionné en 2021, n’est pas la seule entreprise à travailler sur l’idée. De grandes entreprises comme Google, IBM, Intel et Microsoft font la course avec des startups comme Rigetti Computing, IonQ et d’autres pour construire les premiers ordinateurs quantiques pratiques et puissants.

Les qubits sont des atomes individuels ou d’autres éléments suffisamment petits pour être dominés par les règles étranges de la physique quantique. Ce sont ces règles qui pourraient aider les ordinateurs quantiques à résoudre des problèmes qui vont au-delà des ordinateurs classiques. Sur les ordinateurs quantiques H1 de Quantinuum, cela signifie pousser jusqu’à 20 atomes d’ytterbium chargés électriquement avec un laser à l’intérieur d’une chambre froide et sans air – un “piège à ions”.

Un problème avec les ordinateurs quantiques est que les qubits sont difficiles à contrôler et facilement perturbés, ce qui fait dérailler les calculs. Les qubits logiques offrent un mécanisme pour stabiliser la situation.

Certains qubits du troupeau de qubits logiques sont utilisés pour le traitement des données tandis que d’autres sont utilisés pour interagir avec un ordinateur extérieur ordinaire. Cette machine conventionnelle supervise l’opération en surveillant l’état du qubit logique, en vérifiant les erreurs et en renvoyant tout qubit errant dans le giron. Le système de Quantinuum répète ces étapes de correction d’erreur environ cinq fois par seconde.

Avec ses résultats, Quantinuum a montré que les idées de correction d’erreurs développées dans les années 1990 sont vraiment pratiques, a déclaré Russell Stutz, responsable des efforts de commercialisation de Quantinuum.

“Il existe une voie à suivre pour obtenir des taux d’erreur plus faibles”, a déclaré Stutz.

Un calcul avec deux qubits logiques est encore un stade précoce vers des ordinateurs quantiques puissants et tolérants aux pannes. Le test de Quantinuum a effectué une corvée de test simple.

“Vous avez besoin de plus de qubits logiques pour arriver au niveau où cet ordinateur peut faire quelque chose que votre ordinateur classique ne peut pas simuler”, a déclaré Hayes. Il estime qu’environ 50 sont nécessaires, ce qui, à son tour, signifie des centaines de qubits physiques sous-jacents. C’est au-delà de Quantinuum aujourd’hui, bien que les fabricants d’ordinateurs quantiques se dirigent progressivement dans cette direction.