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  • IBM démontre une technique cruciale au développement de l’informatique quantique

    Posté le 4 mai 2015

    IBM-informatique_quantique

    La nouvelle puce ultraconductrice réalisée par IBM représente une étape importante qui est nécessaire au développement de processeurs qui peuvent traiter l’information en utilisant ce qu’on appelle la bizarrerie quantique. Les ordinateurs quantiques permettront de réaliser des calculs extrêmement complexes qui prendraient des années aux plus puissants des supercalculateurs actuels.

    Cette nouvelle puce est la première à intégrer des qubits dans une grille (2×2).

    Un qubit en informatique quantique est l’équivalent du bit en informatique classique. C’est la plus petite unité d’information. Les chercheurs pensent que l’une des meilleures manières pour réaliser un ordinateur quantique serait de créer des grilles comportant des centaines ou des milliers de qubits qui fonctionneraient ensemble. Les circuits de la puce d’IBM sont composés de matériaux qui deviennent supraconducteurs lorsqu’ils sont refroidis à des températures extrêmement basses, proches du zéro absolu.

    La puce d’IBM contient la grille la plus basique possible : 4 qubits disposés en une grille de 2×2. Précédemment les chercheurs avaient seulement démontré le fonctionnement de qubits disposés en ligne. Contrairement aux bits conventionnels, les qubits peuvent se trouver dans un état de superposition dans lequel on a un 1 et un 0 en même temps. On a donc 3 états possibles (0, 1, et cet état de superposition) au lieu de 2 (0 et 1) pour l’informatique classique. Google, la NASA, Microsoft, IBM, et le gouvernement des Etats-Unis travaillent tous sur cette technologie.

    Il y a différentes manières de créer des qubits. Les circuits supraconducteurs comme ceux utilisés par IBM et Google étant les plus prometteurs. Cependant, tous les qubits souffrent du fait que les effets quantiques qu’ils utilisent pour représenter les données sont très sensibles aux interférences. Le travail fait actuellement se focalise sur la démonstration que de petits groupes de qubits peuvent détecter lorsque des erreurs se sont produites afin qu’elles puissent être corrigées.

    Il y a quelques mois, des chercheurs de l’Université de Californie à Santa Barbara et Google ont annoncé qu’ils avaient réalisé une puce comportant 9 qubits supraconducteurs disposés en ligne. Certains des qubits de ce système peuvent détecter lorsque l’un des autres qubits souffre d’un type d’erreur appelé “bit-flip” (quand un qubit représentant un 0 devient un 1, ou inversement).

    Cependant, les qubits souffrent également d’un autre type d’erreur appelé “phase flip” (lorsqu’un état de superposition se déforme). Les qubits peuvent détecter cette erreur dans les autres qubits seulement lorsqu’ils sont disposés en grille, explique Jay Gambetta (IBM quantum computing research group). Il ajoute que son équipe a dû concevoir soignement cette nouvelle puce pour surmonter les problèmes d’interférence provoqués par la proximité des 4 qubits qui la composent. Une grille de 2×4 qubits est déjà en test.

    Il faut maintenant aller une étape plus loin qui permettra la correction des erreurs de qubits en plus de leur détection. Pour cela il faudra créer de plus grandes grilles de qubits.

    Certains chercheurs ont une approche différente de celle de IBM et de Google. Les chercheurs de chez Microsoft et Bell Labs, par exemple, travaillent sur un design complètement différent qui serait moins sujet à erreurs.

    Un papier publié le 29 avril détaille comment la puce d’IBM peut détecter à la fois les Bit-flips et les Phase-flips.

    Source : MIT Technology Review

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