Le Qubit suralimenté : les chercheurs présentent le Qutrit

Rigetti Computing, l’un des acteurs du domaine de l’informatique quantique, a annoncé un nouveau développement qui ne manquera pas de surprendre au moins certains de ses concurrents. Alors que les techniques typiques de mise à l’échelle quantique se sont concentrées sur l’amélioration de la correction d’erreurs ou sur l’augmentation du nombre de qubits, le nouveau concept permet aux qubits d’augmenter leur utilité en déverrouillant un troisième état, au lieu des deux habituels. Qutrits, comme l’appelle l’entreprise, sont entrés dans la mêlée de l’informatique quantique.

Les qubits typiques effectuent des calculs sur deux états quantiques possibles. Cette dualité signifiait que les états qubit étaient précédemment décrits (dans les applications pratiques) en termes de leur « état fondamental » (g), correspondant à « 0 » ; et leur « état excité » (e), correspondant à « 1 ». Les qubits effectuent un travail à travers les subdivisions infinies entre ces deux états. Qutrits, cependant, déverrouillez un troisième état quantique « au-dessus de 1 » – et oui, l’état est décrit comme « 2 ».

Les qutrits (représentés à droite) améliorent les performances en atteignant des états plus élevés que les qubits (à gauche). (Crédit image : Informatique Rigetti)

Cela signifie essentiellement que les qutrits contiennent plus d’informations que les qubits – l’équivalent des possibilités d’encodage infinies entre 0 et 2, au lieu d’entre 0 et 1. Cela leur permet de traiter des charges de travail encore plus importantes. Dans les cas où l’accélération pure n’est pas l’objectif, cependant, Rigetti dit que ses qutrits peuvent également débloquer de nouvelles techniques de correction d’erreurs, un autre des goulots d’étranglement actuels entre l’informatique quantique et son adoption par le marché grand public.

Bien sûr, l’informatique quantique est une maîtresse volage et a tendance à sortir de son état de stabilité, conduisant à la décohérence quantique et à ses conséquences. Celles-ci vont de l’absence de travail du tout à des limitations sévères de la qualité, et donc de la convivialité, des résultats de calcul produits. Naturellement, amener les qubits au-delà de leur état e diminue fortement la longévité de la cohérence du système. C’est en partie la raison pour laquelle Rigetti dit que ses qutrits ne peuvent fournir un travail utile qu’à une échelle de « plusieurs microsecondes ».

C’est encore plus qu’assez de temps pour effectuer des calculs utiles – un peu comme nos PC classiques qui exécutent des milliards de cycles par seconde, c’est juste à une échelle de calcul beaucoup plus grande. Les qubits peuvent théoriquement atteindre des états supérieurs à « 2 », mais comme prévu, la stabilité diminue tellement qu’aucun travail utilisable ne peut (au moins actuellement) être effectué sur ces états, verrouillant cette porte particulière pour le moment.

Rigetti Computing a déjà rendu ses systèmes qutrit disponibles (à titre expérimental) pour les chercheurs et les clients via son architecture de jeu d’instructions Quil-T pour l’informatique quantique. C’est un drapeau de plus déployé dans la course à l’informatique quantique. Maintenant, il faudra voir si d’autres entreprises sont prêtes à se rallier à cela.

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