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Alice et Bob font passer la stabilité du qubit de 10 ms à 10 s.

Alice et Bob font passer la stabilité du qubit de 10 ms à 10 s.

Technologies |
Par Nick Flaherty



Le développeur français de qubits quantiques Alice et Bob a considérablement amélioré la stabilité des qubits pour les ordinateurs quantiques.

La conception du qubit Cat étend la résistance à une erreur quantique à des dizaines de secondes dans le cadre des recherches menées par Alice & Bob et Quantic.

L’étude, intitulée « Quantum control of a cat-qubit with bit-flip times exceeding ten seconds » (Contrôle quantique d’un qubit-chat avec des temps d’inversion de bits supérieurs à dix secondes), réalisée avec l’équipe Quantic à Paris, démontre une amélioration importante de la stabilité des qubits supraconducteurs en vue d’une informatique quantique utile et tolérante aux pannes.

Les chercheurs ont considérablement allongé les temps de basculement des bits, qui sont passés de quelques millisecondes à des dizaines de secondes, soit des milliers de fois mieux que tout autre type de qubit supraconducteur.

Alice & Bob tape out 16 qubit quantum processor

Les ordinateurs quantiques sont confrontés à deux types d’erreurs : les sauts de bits et les sauts de phase. Les qubits de chat réduisent de manière exponentielle les changements de bits, qui sont analogues aux changements de bits classiques dans l’informatique numérique. Par conséquent, les inversions de phase restantes peuvent être traitées plus efficacement avec des codes correcteurs d’erreurs plus simples.

« Cette collaboration réussie a permis de tirer le meilleur parti de la conception de notre qubit de chat pour obtenir des temps de retournement de bits très longs tout en préservant le contrôle quantique », a déclaré Raphaël Lescanne, directeur technique d’Alice & Bob. « Bien que l’aventure se poursuive, nous restons déterminés à relever efficacement les défis de la correction quantique des erreurs. »

Les chercheurs ont utilisé le chipset « Boson 3 » d’Alice & Bob pour obtenir ce résultat record, qui comporte un qubit de type « chat » appelé TomCat. TomCat utilise un protocole efficace de tomographie quantique (mesure) qui permet de contrôler les états quantiques sans utiliser de transmon, un circuit commun utilisé par de nombreuses entreprises quantiques, mais qui est l’une des principales sources de changement de bit pour les qubits de chat. Cette conception minimise également l’empreinte du qubit sur la puce, en supprimant les conduites, les câbles et les instruments, ce qui rend ce qubit stable et évolutif.

Le chipset Boson 4 atteint plus de 7 minutes de durée de vie du bit-flip et les résultats peuvent être reproduits par les utilisateurs sur Boson 4 via Google Cloud.

Bien que les dernières puces Boson d’Alice & Bob se rapprochent des objectifs de l’entreprise en matière de protection contre l’inversion des bits, Alice & Bob prévoit de continuer à faire progresser sa technologie. Les prochaines itérations se concentreront sur l’amélioration du temps de basculement de phase du qubit de chat et de la fidélité de lecture afin de répondre aux exigences de leur dernière architecture visant à fournir un ordinateur quantique de 100 qubits logiques.

L’équipe a démontré qu’elle pouvait contrôler la phase des superpositions cohérentes tout en obtenant des temps de basculement de bits macroscopiques, une étape nécessaire pour transposer ces qubits dynamiques dans des architectures matérielles efficaces et entièrement protégées.

Avec un système qui se stabilise intrinsèquement contre les changements de bits, seuls les changements de phase restent une source d’erreur importante, qui peut être corrigée plus efficacement. Au lieu d’utiliser un code bidimensionnel pour corriger les deux types d’erreurs, un code unidimensionnel plus efficace traite les inversions de phase.

« Alice & Bob s’engage à accroître la stabilité des qubits de chat et à améliorer les méthodes de correction des erreurs quantiques », a déclaré Théau Peronnin, PDG d’Alice & Bob. « Cette recherche met en évidence la faisabilité de temps de retournement de bits prolongés, inégalés par d’autres qubits supraconducteurs ».

www.alice-bob.com

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