Informatique quantique : Oubliez les qubits, tous les cool kids parlent de qutrits maintenant
La société d’informatique quantique Rigetti a annoncé qu’elle explorait de nouvelles configurations matérielles expérimentales qui pourraient améliorer les performances de ses processeurs quantiques.
Comme expliqué dans un article de blog, la firme a introduit un troisième état énergétique dans ses qubits, les transformant ainsi en qutrits. Selon Rigetti, cela permet de manipuler beaucoup plus d’informations, tout en réduisant les erreurs de lecture jusqu’à 60%.
« L’accès au troisième état de nos processeurs est utile pour les chercheurs qui explorent la pointe de l’informatique quantique, la physique quantique et ceux qui s’intéressent aux algorithmes traditionnels basés sur les qubits », a expliqué la société.
Rigetti offre actuellement l’accès aux opérations qutrit via Quil-T, son extension au niveau des impulsions de l’architecture du jeu d’instructions Quil.
Voici, le qutrit
Un bit quantique (ou qubit) est la plus petite unité d’information quantique, un analogue du bit binaire de l’informatique classique. Cependant, contrairement au bit traditionnel, un qubit peut adopter une valeur de un, zéro ou n’importe quoi entre les deux grâce à un phénomène connu sous le nom de superposition.
« Les qubits sont la pierre angulaire d’un processeur quantique et sont ainsi nommés car ils représentent un continuum de superpositions complexes de deux états quantiques de base », explique Alex Hill, ingénieur principal en systèmes quantiques chez Rigetti.
« La puissance des qubits vient en partie de leur capacité à encoder beaucoup plus d’informations qu’un bit classique – un ensemble infini d’états entre 0 et 1. »
Historiquement, les chercheurs ont tenté d’obtenir un avantage quantique (le point auquel les systèmes quantiques dépassent de manière significative les superordinateurs traditionnels) en se concentrant sur l’augmentation du nombre de qubits sur un processeur quantique. En termes simples, plus le nombre de qubits est grand, plus la machine quantique est puissante.
Le mois dernier, par exemple, IBM a dévoilé un record Processeur de 127 qubits, nom de code Aigle. Et Rigetti lui-même propose désormais un processeur de 80 qubits (l’Aspen-11), créé en reliant deux processeurs distincts de 40 qubits.
Cependant, Rigetti soutient que l’ajout d’un troisième état aux qubits, créant un système quantique à trois niveaux basé sur les qutrits, représente une autre voie pour améliorer les performances des machines quantiques.
« Avec des paramètres de lecture soigneusement choisis, les performances de classification peuvent être considérablement meilleures lors du choix entre | 2> et | 0>, plutôt que la classification par défaut entre | 0> et | 1> », a expliqué la société.
À l’avenir, il pourrait même être possible de pousser vers des qubits avec un nombre encore plus grand d’états, dit Rigetti. Cependant, comme une quantité d’énergie de plus en plus petite sépare les états au-delà de zéro et un, les problèmes de bruit et de contrôle deviennent de plus en plus difficiles à surmonter.