Qubit de chat

Un qubit de chat, est un qubit supraconducteur, dont l'utilisation avec des corrections d'erreur appropriées permet de réduire la décohérence quantique.

Principe

Contrairement aux bits de l'informatique classique, les qubits de l'informatique quantique sont très sensibles aux perturbations, notamment en provenance de leur environnement. La décohérence survient lorsque l'environnement influe lors de la mesure de l'état du qubit. Pour que les résultats soient utilisables, l'information obtenue doit être compensée par des corrections d’erreurs quantiques[1].

Un qubit de chat est l'encodage d'un état du chat, c'est-à-dire à un état quantique composé de deux conditions diamétralement opposées en même temps, et à ce titre dans l'état quantique du chat de Schrödinger[2],[3]. Ils font partie d’une famille d’états appelés codes bosoniques. Cette superposition de deux états cohérents, de même amplitude, mais de phases opposées, peut être symétrique ou antisymétrique[1].

Un résonateur (ou oscillateur) supraconducteur micro-ondes est utilisé pour mettre en œuvre le qubit de chat[4].

L'utilisation de qubits de chat permet de réduire la décohérence quantique, limitant le taux d'erreur inhérent aux ordinateurs quantiques conventionnels[5].

Ces recherches ont pour base les travaux sur la théorie des cavités résonnantes des Prix Nobel de physique Serge Haroche et David Wineland[5].

Références

  1. ↑ a et b Lucas St-Jean, Qubit de chats et correction d’erreurs quantiques : Mémoire présenté au département de physique en vue de l’obtention du grade de maître ès sciences (M.Sc.), Université de Sherbrooke, (lire en ligne)
  2. ↑ (en-US) John Russell, « What is a Cat Qubit and Why Should You Care? Ask Alice & Bob », sur HPCwire, (consulté le )
  3. ↑ Mazyar Mirrahimi, « Cat-qubits for quantum computation », Comptes Rendus Physique, quantum microwaves / Micro-ondes quantiques, vol. 17, no 7,‎ , p. 778–787 (ISSN 1631-0705, DOI 10.1016/j.crhy.2016.07.011, lire en ligne, consulté le )
  4. ↑ (en) Raphaël Lescanne, Marius Villiers, Théau Peronnin et Alain Sarlette, « Exponential suppression of bit-flips in a qubit encoded in an oscillator », Nature Physics, vol. 16, no 5,‎ , p. 509–513 (ISSN 1745-2473 et 1745-2481, DOI 10.1038/s41567-020-0824-x, lire en ligne, consulté le )
  5. ↑ a et b Geraldine Russell, « La startup Alice&Bob lève 3 millions d'euros pour créer l'ordinateur quantique infaillible », sur Maddyness - Le média pour comprendre l'économie de demain, (consulté le )

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