Fujitsu et QuTech ont atteint un taux d’erreur inférieur à 0,1 pour cent dans un ensemble complet de portes quantiques basées sur des qubits de spin de diamant, franchissant ainsi le seuil de correction d’erreur quantique.
Fujitsu et QuTech ont réalisé pour la première fois un taux d’erreur inférieur à 0,1 pour cent dans un ensemble complet de portes quantiques universelles basées sur des qubits de spin de diamant. Ce faisant, ils franchissent la limite de correction d’erreur quantique, ce qui représente une étape cruciale vers des ordinateurs quantiques tolérants aux erreurs.
Fidélité supérieure à 99,9 pour cent
Les chercheurs de QuTech, un institut de recherche en technologie quantique de l’Université technique de Delft, ont utilisé des cristaux de diamant avec une concentration extrêmement faible d’isotopes de carbone 13. Cette approche a minimisé le bruit environnemental et amélioré la stabilité des qubits. Les qubits sont construits autour de centres NV dans le diamant, où le spin d’un électron et d’un noyau d’azote sont utilisés comme qubits.
Pour mesurer les performances, l’équipe a appliqué une méthode appelée tomographie de porte. Cette technique permet de cartographier très précisément les paramètres d’erreur des portes. En combinant des matériaux purs, une technologie d’impulsion précise et des méthodes de mesure, une fidélité supérieure à 99,9 pour cent a été atteinte pour les opérations à un et deux qubits. Ce résultat dépasse le seuil de correction d’erreur nécessaire pour construire des ordinateurs quantiques évolutifs.
Vers des systèmes évolutifs
Selon les chercheurs, les qubits de spin de diamant utilisés offrent plusieurs avantages. Ils sont moins sensibles au bruit, peuvent fonctionner à des températures relativement élevées et permettent des connexions optiques via des photons. Cela ouvre des perspectives pour des systèmes évolutifs et des réseaux d’ordinateurs quantiques.
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Fujitsu et QuTech prévoient de poursuivre leur collaboration pour augmenter le nombre de qubits et développer des couplages optiques et des circuits de contrôle. À terme, les parties souhaitent construire un prototype d’ordinateur quantique à spin de diamant. Ils misent également sur l’intégration avec la technologie cryo-CMOS, qui convient aux applications à basse température.