
Des chercheurs français ont mis au point une architecture de correction des erreurs quantiques qui, selon eux, pourrait déboucher sur des ordinateurs quantiques pratiques et tolérants aux pannes d’ici à la fin de 2024.
Les recherches menées par Alice et Bob en France avec l’institut national de recherche INRIA permettent de réduire le nombre de qubits pour un ordinateur quantique utile grâce à une nouvelle approche des codes de contrôle de parité à basse densité (LDPC) pour la correction d’erreurs sur les qubits de chat.
L’utilisation de codes LDPC pour les qubits de chat permettrait de coder 100 qubits logiques très fiables avec seulement 1 500 qubits physiques, ce qui ouvrirait la voie à des applications commerciales utiles. La recherche permet la mise en œuvre de portes ainsi que l’utilisation de la connectivité à courte portée sur les puces quantiques.
La réduction des frais généraux nécessaires à la correction des erreurs quantiques qui en résulte permettra de faire fonctionner 100 qubits logiques de haute fidélité (avec un taux d’erreur de 10-8) avec aussi peu que 1 500 qubits de chat physiques qui sont disponibles dans les systèmes d’aujourd’hui.
En savoir plus sur les Qbits de chat:
https://alice-bob.com/fr/technologie/
Alice et Bob ont déjà mis au point une puce qui coderait leur premier prototype de qubit logique, Helium 1, permettant à 100 qubits logiques avec seulement 1 500 qubits physiques d’exécuter des algorithmes tolérants aux pannes. IBM propose également jusqu’à 1 121 qubits physiques dans son système et a effectué des recherches sur les techniques LDPC.
- Alice et Bob enregistrent un processeur quantique de 16 qubits
- Bob et Alice permettent la téléportation quantique à longue distance
- Intrication quantique (d’Alice et de Bob) sur une puce
« Cette nouvelle architecture utilisant des codes LDPC et des qubits de chat pourrait exécuter l’algorithme de Shor avec moins de 100 000 qubits physiques, soit une amélioration de 200 fois par rapport aux 20 millions de qubits requis par les approches concurrentes », a déclaré Théau Peronnin, PDG d’Alice & Bob. « Notre approche rend l’ordinateur quantique plus réaliste en termes de temps, de coût et de consommation d’énergie, ce qui démontre notre engagement continu à faire progresser l’informatique quantique avec des qubits logiques corrigés des erreurs ».
« Plus de 90 % de la valeur de l’informatique quantique dépend d’une forte correction d’erreurs, qui est actuellement à plusieurs années de calculs significatifs », a déclaré Jean-François Bobier, associé et directeur du Boston Consulting Group. « En améliorant la correction d’un ordre de grandeur, les innovations combinées d’Alice et de Bob pourraient fournir des qubits logiques pertinents pour l’industrie sur une technologie matérielle qui est mature aujourd’hui.
L’approche des qubits de chat adoptée par Alice et Bob permet déjà de concevoir des qubits logiques qui nécessitent beaucoup moins de qubits en raison de la protection inhérente contre les erreurs d’inversion des bits. Dans un précédent article rédigé par Alice & Bob et le CEA, les chercheurs ont démontré qu’il serait possible d’exécuter l’algorithme de Shor avec 350 000 qubits de chat, soit une amélioration de 60 fois par rapport à l’état de l’art.
Les codes LDPC sont une classe de codes de correction d’erreurs efficaces qui réduisent les besoins en matériel pour corriger les erreurs survenant dans un ordinateur quantique. En utilisant des codes LDPC sur une architecture cat-qubit, ces derniers travaux montrent non seulement comment l’empreinte des qubits d’un ordinateur quantique tolérant aux pannes pourrait être encore réduite, mais ils surmontent également deux défis majeurs pour la mise en œuvre des codes LDPC quantiques (qLDPC).
Alice & Bob a également mis au point une architecture plus simple pour un ensemble tolérant aux pannes de portes logiques parallélisables sans complexité matérielle supplémentaire pour la conception d’un ordinateur quantique.
L’article est disponible sur arXiv,
Autres articles sur l’IA et les ordinateurs quantiques
- Accord pour développer l’IA générative sur un ordinateur quantique
- Percée de l’informatique quantique pour la vision industrielle de l’IA
- Infineon ouvre un laboratoire d’énergie quantique et d’IA
- PlanQK développe l’IA sur des ordinateurs quantiques
