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Les Qubits de spectateurs cherchent à améliorer le contrôle de quatre systèmes informatiques quantiques

Une équipe internationale de chercheurs dirigée par l’Université Duke a reçu plus de 9 millions de dollars pour étudier les avantages potentiels de l’utilisation d’un «qubit spectateur» pour améliorer plusieurs approches des systèmes d’informatique quantique.
Le prix initial de trois ans provient de l’Initiative de recherche multidisciplinaire de l’Université de recherche (MURI) et de son homologue australien (AUSMURI). Le programme soutient des équipes dont les efforts de recherche recoupent plus d’une discipline scientifique et technique traditionnelle dans le but d’accélérer la recherche et d’accélérer la transition des résultats de la recherche fondamentale vers des applications pratiques. Le programme AUSMURI est conçu pour encourager les universités australiennes à collaborer sur des projets US MURI.
De nombreux chercheurs du monde entier travaillent à l’élaboration d’un ordinateur quantique modulaire et évolutif. Alors que les ordinateurs traditionnels traitent les informations sous la forme de bits binaires pouvant être 1 ou 0, la physique quantique permet aux bits quantiques appelés qubits de prendre simultanément plusieurs configurations. Cette liberté permet aux ordinateurs quantiques de s’attaquer à certains problèmes beaucoup plus efficacement que les ordinateurs traditionnels, tels que le cryptage de cryptage et la modélisation des réactions chimiques.
Les Qubits sont cependant très fragiles et doivent être vérifiés et étalonnés souvent. Par exemple, l’intensité d’un laser contrôlant certains types de qubits doit être extrêmement précise. Alors que les détecteurs en dehors du système peuvent garder un œil sur les choses, l’intensité réelle au qubit lui-même peut encore varier. Les systèmes actuels contournent ce problème en alternant entre l’utilisation de qubits pour le traitement et la détection de données, ce qui est inefficace.
L’idée derrière le nouveau prix MURI est d’utiliser un “spectateur qubit” à la place. Cela impliquerait de placer un autre qubit dédié à la détection de petites déviations dans l’environnement local proche des qubits réalisant réellement le traitement des données.
“Nous proposons que nous sacrifions certains qubits pour la détection afin que les contrôleurs puissent faire des ajustements en temps réel”, a déclaré Kenneth Brown , professeur associé d’ingénierie électrique et informatique chez Duke et leader du projet MURI. “Si les autres qubits peuvent ensuite calculer en continu des données sans devoir recalibrer ou re-détecter leur environnement, cela pourrait améliorer l’efficacité globale du système.”
Des chercheurs de l’Université d’État de Louisiane, de l’Université de Californie à Berkeley, du Massachusetts Institute of Technology, du Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, de l’Université de l’Oregon, de l’Université Griffith, de l’Université de Technologie de Sydney et de l’Université se joignent à Brown. de Nouvelle-Galles du Sud.
Les chercheurs de ces institutions sont parmi les meilleurs en matière de théorie quantique, de contrôle et d’information et sont les leaders dans quatre approches différentes de l’informatique quantique: les ions atomiques piégés, les supraconducteurs, les centres de vacance d’azote et le silicium dopé.
“Typiquement, dans ces projets, tout le monde est d’accord sur une plate-forme unique, mais celle-ci est motivée par la question de la meilleure façon de mettre en œuvre les qubits de spectateurs”, a déclaré Brown. “C’est un projet élégant parce que chacun de ces systèmes a des caractéristiques uniques qui pourraient naturellement utiliser un qubit de spectateur.”

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