Shruti Puri remporte le prix APS en informatique quantique

L’American Physical Society (APS) a décerné au professeur Shruti Puri le prix Rolf Landauer et Charles H. Bennett 2024 en informatique quantique, le premier prix de début de carrière dans le domaine de l’information quantique.

Ce prix récompense des contributions exceptionnelles récentes dans le domaine de la science de l’information quantique, en particulier l’utilisation des effets quantiques pour effectuer des tâches de calcul et de traitement de l’information qui seraient impossibles ou irréalisables par des moyens purement classiques.

La recherche Puris se situe à l’intersection de l’optique quantique et de la théorie de l’information quantique. Lorsqu’elle est entrée dans ce domaine, Puri a été surprise par la division entre ceux qui travaillaient sur l’architecture système et ceux qui travaillaient sur le matériel. Comme ils travaillaient séparément, cela signifiait qu’il fallait faire des hypothèses sur le type d’erreurs susceptibles de se produire – des hypothèses qui ne sont pas toujours exactes. L’expérience de Puris lui permet de comprendre la physique du matériel et le bruit réel du système, et de déterminer les principales sources d’erreurs du système qui doivent être anticipées et corrigées.

Parce qu’ils sont incroyablement petits, les qubits – des fragments fragiles d’informations quantiques – sont particulièrement sensibles à toute perturbation de leur environnement. Les champs électromagnétiques, les changements de pression et autres perturbations – appelés bruit – peuvent détruire les phénomènes qui rendent l’informatique quantique si puissante.

Les erreurs sont assez importantes dans le système, vous devez donc vraiment réfléchir à la manière d’optimiser votre code de correction d’erreurs plus que dans les systèmes classiques, a déclaré Puri, professeur adjoint de physique appliquée.

L’application réussie de la technologie quantique, a-t-elle déclaré, nécessitera une correction efficace et active des erreurs quantiques pour protéger les états quantiques fragiles. Dans ses recherches, Puri travaille pour atteindre cet objectif en combinant une ingénierie de circuits quantiques robuste, en adaptant des codes de correction d’erreurs pour des modèles de bruit spécifiques et en concevant des qubits avec une protection inhérente contre le bruit.

Pendant longtemps, les gens concevaient généralement des codes pour corriger le bruit dans un système quantique, en supposant simplement un type général de modèle de bruit pour décrire le système, a déclaré Puri. Mais comme je venais plutôt du milieu de la physique matérielle, c’était tout simplement bizarre pour moi. Comment pouvez-vous créer des codes pour corriger le bruit lorsque vous ne comprenez pas le bruit qui affecte particulièrement le matériel ?

Puri conçoit le matériel de telle manière que le bruit soit de nature très spécifique et plus facile à corriger. Une fois le matériel adapté, elle peut concevoir des codes de correction d’erreurs beaucoup plus efficaces. En 2020, Puri et son groupe de recherche ont publié un article introduisant un élément quantique spécifique qui a permis la réalisation d’un code de correction d’erreurs sur mesure, qui pourrait être bien plus performant qu’un code général. Cela a contribué à raviver l’intérêt du secteur pour l’idée de concevoir un système permettant une correction d’erreurs plus efficace.

Depuis lors, nous avons identifié d’autres types de matériel physique permettant de concevoir d’autres types de bruit, puis de développer des méthodes de correction d’erreurs pour ce bruit spécifique, a-t-elle déclaré.

Puri a obtenu un doctorat. en physique appliquée de l’Université Stanford en 2014, après quoi elle a mené des recherches postdoctorales à l’Université de Sherbrooke de 2014 à 2017 et à l’Université de Yale de 2017 à 2020. Pour son travail sur le développement d’un système informatique quantique plus robuste, elle a remporté un prix 2021 de développement de carrière en début de carrière (CAREER) de la National Science Foundation (NSF).

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