Fujitsu et l'Université d'Osaka développent une architecture informatique quantique efficace

Mise à jour : 11 août 2023

La nouvelle architecture réduit de 90 % le nombre de qubits physiques requis pour la correction d'erreurs quantiques - une condition préalable à la réalisation de l'informatique quantique tolérante aux pannes - de 1 million à 10,000 XNUMX qubits.Fujitsu et l'Université d'Osaka développent une architecture informatique quantique efficace

Cette percée permettra à la recherche de se lancer dans la construction d'un ordinateur quantique avec 10,000 64 qubits physiques et 100,000 qubits logiques, ce qui correspond à une performance de calcul environ XNUMX XNUMX fois supérieure à la performance de pointe des ordinateurs classiques à hautes performances.

Fujitsu et l'Université d'Osaka affineront encore cette nouvelle architecture pour diriger le développement des ordinateurs quantiques au début de l'ère FTQC, dans le but d'appliquer des applications d'informatique quantique à un large éventail de problèmes sociétaux pratiques, y compris le développement de matériaux et

Les qubits logiques, constitués de plusieurs qubits physiques, jouent un rôle clé dans la correction des erreurs quantiques sans souci, et finalement la réalisation d'ordinateurs quantiques pratiques capables de fournir des résultats tolérants aux pannes.

Dans les architectures d'informatique quantique conventionnelles, les calculs sont effectués à l'aide d'une combinaison de quatre portes quantiques universelles à correction d'erreur (portes CNOT, H, S et T).

Au sein de ces architectures, en particulier la correction d'erreur quantique pour les portes en T nécessite un grand nombre de qubits physiques, et la rotation du vecteur d'état dans le calcul quantique nécessite des opérations de porte en T logiques répétées environ cinquante fois en moyenne.

Ainsi, la réalisation d'un véritable ordinateur quantique tolérant aux pannes nécessiterait plus d'un million de qubits physiques au total.

Pour cette raison, les ordinateurs quantiques du début de l'ère FTQC utilisant une architecture conventionnelle pour la correction d'erreur quantique ne peuvent effectuer des calculs qu'à une échelle très limitée en dessous de celle des ordinateurs classiques, car ils fonctionnent avec un maximum d'environ 10,000 XNUMX qubits physiques, un nombre bien inférieur à cela. requis pour une véritable informatique quantique tolérante aux pannes.

Contrairement aux architectures conventionnelles qui nécessitaient des opérations de porte en T logiques répétées utilisant un grand nombre de qubits physiques, le fonctionnement de la porte dans la nouvelle architecture est effectué par rotation de phase directement à n'importe quel angle spécifié.

Figure : Image de la nouvelle architecture d'informatique quantique