Dans un article récent nous relayions l’information selon laquelle des chercheurs d’IBM avaient proposé une méthode permettant de réduire les erreurs commises par un ordinateur quantique sans accroître à l’excès le nombre des qubits nécessaires pour ce faire. A cette fin chaque nouveau qubit implanté dans le calculateur sera connecté à 6 autres reliés par le principe de l’ intrication quantique (quantum entanglement)
Aujourd’hui une autre voie devrait être explorée. Dans les ordinateurs quantiques, la décohérence quantique se produit lorsque les conditions nécessaires au maintien d’un système en état quantique intriqué disparaissent. Ceci signifie que les qubits cessent de se comporter conformément aux règles de la mécanique quantique et adoptent le comportement dicté par les lois de la physique classique.
La décohérence quantique est un problème majeur, car dès qu’elle se produit, les ordinateurs quantiques perdent leur avantage sur les supercalculateurs classiques.
Les physiciens et les ingénieurs qui travaillent à l’amélioration de la qualité des qubits et à la préservation de la cohérence quantique obtiennent progressivement des résultats positifs. Un groupe de chercheurs du MIT (Institut Technologique du Massachusetts) aux États-Unis a récemment apporté une contribution significative à ce domaine.
Leur solution est ingénieuse : ils ont développé un protocole, comme décrit dans leur article publié dans Physical Review Letters, qui étend la durée de cohérence des qubits de 150 microsecondes à 3 millisecondes. Cette amélioration est remarquable et prometteuse.
Référence
https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.107.L030603
Decoherence-assisted quantum driving
Pavel Cejnar, Pavel Stránský, Jan Střeleček, and Felipe Matus
Phys. Rev. A 107, L030603 – Published 24 March 2023
Abstract
We address the problem of optimal quantum state preparation. We propose a protocol based on a stroboscopic driving of the system in its parameter space combined with repeated measurementlike interactions with an external spectator system. In the limit of infinite-rate interactions, the protocol naturally yields unit fidelity due to the quantum Zeno effect. For realistic finite-rate interactions we show that the fidelity is maximized if the discretized driving trajectory has a minimal geometric length and keeps a constant speed with respect to the Provost-Vallee metric in the parameter space. We numerically test the protocol in an interacting multiqubit system, demonstrating its possible dominance over the coherent driving. Our results can be used in various quantum information applications.
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