Une recherche «remarquable» d’un étudiant de l’Université de Sydney pourrait rapprocher les scientifiques de l’informatique quantique à grande échelle.
Un étudiant australien de 21 ans a attiré l’attention des chercheurs quantiques d’Amazon Web Services (AWS) et de Yale.
Pablo Bonilla Ataides, un étudiant de premier cycle en sciences à l’Université de Sydney, a peaufiné du code informatique d’une manière qui a effectivement doublé sa capacité à corriger les erreurs dans les machines quantiques conçues dans le secteur technologique émergent.
Son travail, publié cette semaine dans Nature Communications, figurera désormais dans l’arsenal de techniques de correction d’erreurs d’AWS alors qu’il développe du matériel quantique.
«La technologie quantique n’en est qu’à ses débuts, en partie parce que nous n’avons pas été en mesure de surmonter l’instabilité inhérente aux machines qui produisent tant d’erreurs», a déclaré Bonilla Ataides.
«En deuxième année de physique, on m’a demandé d’examiner un code de correction d’erreurs couramment utilisé pour voir si nous pouvions l’améliorer. En inversant la moitié des commutateurs quantiques – ou qubits – de notre conception, nous avons constaté que nous pouvions effectivement doubler notre capacité à supprimer les erreurs. »
Un pas de plus vers le quantum
Le domaine de l’informatique quantique en est peut-être encore à ses balbutiements, mais des entreprises telles que Google, IBM et AWS investissent et expérimentent pour trouver des moyens de rapprocher l’informatique plus puissante de la réalité.
Contrairement à un ordinateur traditionnel qui utilise des bits binaires, qui peuvent être un ou zéro, un ordinateur quantique utilise des bits quantiques, ou qubits, qui peuvent être un, zéro ou les deux en même temps.
En exploitant les qubits dans un ordinateur quantique, il pourrait être possible de résoudre des problèmes de calcul bien au-delà de la portée des ordinateurs traditionnels – quelque chose qui aurait des applications dans une gamme d’industries.
Les erreurs sont rares dans les transistors numériques utilisés par les ordinateurs classiques, mais les qubits sont particulièrement sensibles aux interférences de l’environnement externe. Pour faire fonctionner les machines quantiques, les scientifiques doivent produire un grand nombre de qubits de haute qualité, et c’est là que la correction d’erreur quantique entre en jeu.
Le Dr Earl Campbell, chercheur quantique senior chez AWS, a déclaré qu’il avait été surpris par les recherches de Bonilla Ataides car elles ont montré que juste un léger changement dans un code de correction d’erreur quantique pouvait conduire à «un impact important sur les performances prévues».
« Nous venons peut-être de trouver la conception qui aidera l’informatique quantique à grande échelle à décoller »
– DR BEN BROWN
Shruti Puri, professeur adjoint à Yale qui fait partie du programme de recherche quantique de l’université, a ajouté que le travail est remarquable en raison de son «pure élégance».
«Ses propriétés de correction d’erreurs remarquables proviennent d’une simple modification d’un code qui a été étudié de manière approfondie pendant près de deux décennies», a-t-elle déclaré.
«C’est extrêmement pertinent pour une nouvelle génération de technologie quantique en cours de développement à Yale et ailleurs. Avec ce nouveau code, je pense que nous avons considérablement raccourci la chronologie pour réaliser un calcul quantique évolutif. «
Le Dr Ben Brown de l’École de physique de l’Université de Sydney était l’une des personnes qui ont travaillé en étroite collaboration avec Bonilla Ataides sur la recherche.
« Construire un ordinateur quantique fonctionnel, c’est un peu comme essayer de construire l’avion des frères Wright, et nous n’avons même pas encore décollé », a déclaré Brown.
«Les expérimentateurs produisent des matériaux solides et légers pour construire l’avion, et nous venons de proposer une conception plus aérodynamique pour les ailes qui ont plus de portance. Nous venons peut-être de trouver la conception qui aidera l’informatique quantique à grande échelle à décoller. »
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