Des chercheurs ont développé des algorithmes appelés codes fantômes pour rendre les ordinateurs quantiques moins sujets aux erreurs, ce qui pourrait leur permettre d'exécuter des simulations complexes plus efficacement. Ces codes permettent l'intrication de qubits logiques sans manipulations physiques, réduisant ainsi les risques d'erreur. Cette approche montre du potentiel pour les tâches nécessitant une intrication étendue, bien qu'elle ne soit pas une solution complète aux défis de l'informatique quantique.
Les ordinateurs quantiques font face à des obstacles importants en raison des erreurs qui jettent depuis longtemps un doute sur leur utilité pratique. Les premiers physiciens se demandaient si ces appareils pourraient un jour fonctionner de manière fiable, compte tenu de la difficulté à corriger les erreurs. Aujourd'hui, divers types d'ordinateurs quantiques existent et ont contribué à des découvertes scientifiques, mais le problème des erreurs reste irrésolu nnShayan Majidy de l'université Harvard et ses collègues ont proposé les codes fantômes comme remède. Ces algorithmes s'attaquent aux calculs impliquant de nombreuses étapes, qui sont longs et sujets à l'accumulation d'erreurs. Les ordinateurs quantiques fonctionnent à l'aide d'unités physiques appelées qubits, mais les calculs résistants aux erreurs reposent sur des qubits logiques — des groupes de qubits physiques qui partagent des informations pour réduire les taux d'erreur. nnGénéralement, la manipulation de qubits logiques nécessite des actions physiques, comme l'application de lasers ou de micro-ondes pour les entrelacer ou modifier leurs propriétés. Les codes fantômes, cependant, permettent à plusieurs qubits logiques de s'intricater sans aucune de ces interventions, ce qui leur vaut leur nom en raison de cet effet « fantôme ». Cela réduit le nombre d'opérations physiques nécessaires, améliorant l'efficacité et minimisant les occasions d'erreur. nnDans des simulations informatiques, l'équipe a testé les codes fantômes sur deux tâches : la préparation d'un état spécial de qubit couramment utilisé dans les calculs et la simulation d'un modèle jouet d'un matériau quantique. Les résultats étaient jusqu'à 100 fois plus précis que ceux obtenus avec les méthodes conventionnelles de correction d'erreurs. nnMajidy note que les codes fantômes ne sont pas universels ; ils performent le mieux dans des scénarios exigeant déjà des niveaux élevés d'intrication. « Ce n’est pas un repas gratuit. C’est juste un repas qui était déjà là et que nous ne mangions pas », dit-il. nnMark Howard de l'université de Galway compare le choix des codes de correction d'erreurs à celui d'une armure : les codes fantômes offrent une flexibilité comme une cotte de mailles, mais exigent plus de qubits et ne conviennent pas à toutes les applications. Dominic Williamson de l'université de Sydney ajoute que leur compétitivité dépend des avancées futures du matériel. nnL'équipe de Majidy collabore avec des constructeurs d'ordinateurs quantiques utilisant des atomes ultra-froids, dans le but d'adapter les programmes plus précisément à des tâches et du matériel spécifiques. nnLa recherche paraît dans un preprint arXiv portant le DOI : 10.48550/arXiv.2601.20927.