Bref aperçu
- Les scientifiques d’IBM Ted Yoder et Sergey Bravyi ont réalisé des avancées significatives dans la correction des erreurs quantiques, en se concentrant sur les codes de contrôle de parité à faible densité (LDPC) pour améliorer l’évolutivité et la praticité.
- Leur approche permet d’atteindre un seuil d’erreur élevé avec moins de qubits physiques, ce qui rend la correction d’erreur quantique plus efficace par rapport aux méthodes traditionnelles comme les codes de surface.
- Cette avancée est cruciale pour faire évoluer l’informatique quantique et la rapprocher des applications du monde réel.
Sur un épisode récent Dans le podcast Crosstalk, les scientifiques d’IBM les plus éminents dans ce domaine, Ted Yoder et Sergey Bravyi, ont discuté du problème de la correction d’erreurs dans l’informatique quantique. Leur dernière publication, Mémoire quantique tolérante aux pannes à seuil élevé et à faible surchargereprésente une avancée significative pour rendre la correction des erreurs quantiques plus évolutive et pratique pour les applications du monde réel.
La correction des erreurs de calcul quantique est réputée pour être complexe, car les qubits sont très délicats et sujets aux erreurs dues aux interférences de l’environnement. Les codes de contrôle de parité à faible densité (LDPC) offrent l’espoir de réduire la charge de travail liée à la correction des erreurs tout en autorisant des seuils de correction d’erreur élevés. Le travail de Yoder et Bravyi porte sur le LDPC.
« L’objectif principal de la correction d’erreurs quantiques est de créer des qubits logiques protégés qui sont bien meilleurs que les qubits physiques dont ils sont constitués », a expliqué Bravyi. Il a ajouté que leur approche « introduit une redondance de manière à encoder les états quantiques, ce qui conduit à des corrélations entre les qubits que nous pouvons mesurer et corriger ».
Les codes LDPC de l’étude offrent un seuil d’erreur élevé d’environ 0,7 %, comparable aux codes de surface largement utilisés, mais avec beaucoup moins de qubits physiques. Yoder a déclaré : « Ces codes LDPC peuvent en fait avoir des taux d’erreur logique comparables au code de surface tout en utilisant un ordre de grandeur de qubits physiques en moins. »
L’un des principaux défis de l’informatique quantique est le grand nombre de qubits physiques nécessaires à une correction efficace des erreurs. Les méthodes traditionnelles comme les codes de surface nécessitent des milliers de qubits physiques pour maintenir un petit nombre de qubits logiques, ce qui a entravé l’évolutivité. Les travaux de Bravyi et Yoder abordent ce problème en développant des codes qui regroupent davantage de qubits logiques dans un nombre plus réduit de qubits physiques.
« Nous avons constaté que ces codes LDPC peuvent atteindre des performances similaires aux codes de surface, mais avec une surcharge nettement inférieure, ce qui est crucial pour la mise à l’échelle des ordinateurs quantiques », a souligné Yoder.
L’informatique quantique continue d’évoluer et le besoin d’une correction d’erreurs évolutive et efficace devient de plus en plus urgent. Bravyi a partagé sa vision de l’avenir : « Nous continuons à travailler sur ces codes et je suis personnellement très intéressé par l’amélioration des algorithmes de décodage. Les performances d’un code quantique dépendent fortement de la qualité de votre algorithme de décodage. »
Il s’agit donc de l’étape cruciale qui pourrait rapprocher l’informatique quantique de l’accessibilité et de la fiabilité, ouvrant ainsi la voie à son application dans le monde réel.
Image en vedette : Crédit : IBM
2024-08-19 20:40:34
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