Une phase de la matière à deux dimensions temporelles protège les bits quantiques

Quantinuum

Une nouvelle phase de la matière qui agit comme si elle avait deux dimensions temporelles a été créée en soumettant une chaîne de 10 qubits à un laser dont la périodicité obéit à la suite de Fibonacci. Cette phase protège plus longtemps de la décohérence les qubits situés aux extrémités.

Si ses promesses sont grandes, est pour le moment loin d’être opérationnel. Une des difficultés tient au manque de robustesse des qubits, ces unités de stockage de linformation quantique. Ce sont eux qui sont à lorigine des performances exceptionnelles espérées pour les ordinateurs quantiques. Car à linverse des bits pour les ordinateurs actuels, qui ne peuvent prendre que les valeurs 0 ou 1, les qubits peuvent également être dans nimporte quel mélange – superposition – de ces états. Cette capacité quont les qubits à se trouver, plus schématiquement, dans "deux états à la fois", est lun des éléments essentiels au fonctionnement des ordinateurs quantiques. Mais aussi lun des obstacles majeurs à leur réalisation : les qubits sont extrêmement sensibles, et toute perturbation – même minime – leur fait perdre leur état de superposition, leur cohérence.

Améliorer la résistance des qubits

Les opérations effectuées par lordinateur quantique sen retrouvent ainsi fortement dégradées. Améliorer la résistance des qubits est primordial, et certaines phases exotiques de la matière, comme celles appelées "phases topologiques", peuvent aider en ce sens. "Les phases topologiques sont des phases de la matière qui protègent certains états quantiques de la décohérence, explique Philipp Dumitrescu, physicien à l'Institut Flatiron de New York. Ces états sont dits 'topologiquement protégés' et sont beaucoup moins sensibles aux perturbations. Rendre l’état de superposition des qubits topologiquement protégé est donc un bon moyen daugmenter leur robustesse."

Philipp Dumitrescu, en tant que physicien de la matière condensée, a justement pour motivation principale de prédire lexistence de nouvelles phases topologiques. En 2018, avec deux de ses collègues, Romain Vasseur et Andrew Potter, . Et pas des moindres ! Celle-ci agirait "comme sil ny avait non plus une, mais deux directions temporelles".

Les trois physiciens, accompagnés par une équipe de chercheurs spécialisés en infor[...]

Lire la suite sur sciencesetavenir.fr

A lire aussi

Notre objectif est de créer un endroit sûr et engageant pour que les utilisateurs communiquent entre eux en fonction de leurs centres d’intérêt et de leurs passions. Afin d'améliorer l’expérience dans notre communauté, nous suspendons temporairement les commentaires d'articles