Les qubits en silicium sont moins populaires que les qubits supraconducteurs et pièges à ions, pour lesquels de nombreux algorithmes ont été créés avec une mise en œuvre plus ou moins réussie de la correction d’erreur. Néanmoins, une percée est probable dans le domaine des processeurs quantiques au silicium – ils sont beaucoup plus faciles à produire sur la base technologique existante. Une autre chose est que les algorithmes de correction basés sur des qubits de silicium sont loin d’être parfaits.

Volets en aluminium (magenta et vert) au microscope électronique. Source de l'image : RIKEN

Volets en aluminium (magenta et vert) au microscope électronique. Source de l’image : RIKEN

Une percée dans le développement de solutions pour une correction d’erreur réussie sur les qubits de spin en silicium a été rapportée par des scientifiques japonais du Riken Center for Emergent Matter Science. Il y a un an, l’équipe du centre a créé un circuit en silicium à trois qubits, avec lequel ils ont montré la capacité d’enchevêtrer les trois qubits ensemble. Les chercheurs sont allés plus loin et ont présenté un circuit logique à trois qubits entièrement contrôlé basé sur ce développement.

Les scientifiques ont présenté une sorte d’élément de logique quantique – une puce semi-conductrice sous la forme d’une porte quantique de type Toffoli à trois entrées avec trois sorties (une porte NON à double commande). Dans un article publié dans la revue Nature , les scientifiques ont prouvé que le schéma proposé est entièrement contrôlable et capable de corriger les erreurs dans le processus de calcul. Selon les auteurs, il s’agit du plus grand circuit quantique au silicium à correction d’erreurs au monde. Auparavant, Intel pouvait se vanter du travail des processeurs en silicium quantique à deux qubits, qui exécutaient conditionnellement tous les algorithmes et corrigeaient les erreurs.

Implémentation sur trois qubits silicium d'une porte de type Toffoli. Source de l'image : Nature

Implémentation sur trois qubits silicium d’une porte de type Toffoli. Source de l’image : Nature

Selon Seigo Tarucha, chef d’équipe de recherche, « Notre prochaine étape consiste à faire évoluer le système, pour lequel il serait bien de collaborer avec des groupes de l’industrie des semi-conducteurs capables de produire à grande échelle des dispositifs quantiques à base de silicium ».

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