Les ordinateurs quantiques font face à des défis importants dus aux erreurs qui limitent leur utilité, mais des percées récentes en correction d'erreurs offrent de l'espoir. Les innovations consistent à créer des qubits logiques à partir de moins de qubits physiques et à améliorer la fiabilité grâce à l'intrication et à des protections supplémentaires. Les experts décrivent cela comme une époque passionnante où théorie et pratique convergent.
Les ordinateurs quantiques, bien qu'opérationnels, produisent trop d'erreurs pour être pratiquement utiles, ce qui constitue le principal obstacle de cette technologie. Contrairement aux ordinateurs classiques, qui corrigent les erreurs à l'aide de bits redondants, les systèmes quantiques ne peuvent pas dupliquer l'information en raison des principes de la mécanique quantique. Au lieu de cela, la correction d'erreurs répartit les données sur des groupes de qubits, appelés qubits logiques, en exploitant l'intrication quantique pour détecter et corriger les problèmes. Les développements récents ont renforcé l'optimisme des chercheurs. Robert Schoelkopf à l'Université Yale a déclaré : « C'est un moment très excitant en correction d'erreurs. Pour la première fois, la théorie et la pratique entrent vraiment en contact. » Une avancée clé est venue de Xiayu Linpeng et son équipe à l'International Quantum Academy en Chine, qui ont montré que deux qubits supraconducteurs combinés à un petit résonateur peuvent former un qubit plus grand qui réduit les erreurs et signale automatiquement quand elles se produisent. Ils ont en outre démontré comment trois de ces qubits peuvent être liés par intrication pour construire une capacité de calcul sans erreurs cachées. Le groupe de Schoelkopf a réalisé des opérations essentielles pour les programmes quantiques en utilisant des qubits similaires, avec des taux d'erreur aussi bas qu'un sur un million de manipulations dans certains cas. Pour résoudre les problèmes restants, Arian Vezvaee à la start-up Quantum Elements et ses collègues ont introduit une méthode pour protéger les qubits inactifs de la perte de leurs propriétés quantiques en appliquant des impulsions de rayonnement électromagnétique, créant ainsi l'intrication la plus fiable entre qubits logiques à ce jour. Pour des tâches hautement précises, comme le calcul de l'énergie d'état fondamental d'une molécule d'hydrogène, David Muñoz Ramo chez Quantinuum a constaté que la correction d'erreurs standard est insuffisante, soulignant la nécessité d'approches sur mesure. James Wootton chez Moth Quantum a souligné : « Nous sommes encore dans une phase où les chercheurs apprennent comment toutes les pièces de la correction d'erreurs s'assemblent. » Bien que les ordinateurs quantiques ne puissent pas encore fonctionner sans erreurs, ces efforts posent les bases de systèmes évolutifs nécessitant des milliers de qubits logiques.