Rigetti Computing introduit un troisième état à ses bits quantiques pour diminuer les erreurs de lecture et manier davantage d’informations…

Tout le monde le sait, l’informatique classique est binaire et s’appuie sur la manipulation de bits qui ne peuvent prendre que deux valeurs : 0 ou 1.
L’informatique quantique repose, jusqu’ici, sur un autre concept : celui du bit-quantique ou Qubit, qui, selon le principe de superposition peut adopter la valeur 0, la valeur 1 et une infinité de valeurs entre les deux.

« Les qubits sont les éléments de base d’un processeur quantique et sont appelés ainsi parce qu’ils représentent un continuum de superpositions complexes de deux états quantiques de base », explique Alex Hill, ingénieur principal en systèmes quantiques chez Rigetti. « La puissance des qubits vient en partie de leur capacité à coder beaucoup plus d’informations qu’un bit classique – un ensemble infini d’états entre 0 et 1. »

Le constructeur de machines quantiques explique que sur ses ordinateurs, chaque qubit physique est concrétisé par un oscillateur anharmonique. De manière générale, les chercheurs quantiques ne s’intéressent qu’aux deux premiers états d’énergie : « g » (ground) et « e » (excited). Mais la conception de ces qubits permet en réalité des états encore plus élevés. « La structure des niveaux d’énergie des transmons donne aux qubits supraconducteurs la capacité unique d’adresser plusieurs de ces états dans un seul circuit » explique Alex Hill. « L’ajout d’un seul état supplémentaire transforme nos qubits en qutrits, ce qui permet non seulement d’augmenter la quantité d’informations codées dans un seul élément, mais aussi de mettre en œuvre des techniques susceptibles de réduire considérablement les erreurs de lecture ». En l’état actuel, Rigetti annonce avoir réduit de 60% son taux d’erreurs de lecture en adoptant les Qutrits !

Pour tirer profit de ce potentiel, Rigetti n’a pas eu besoin de mettre à jour ses processeurs quantiques mais simplement d’adapter son kit de développement. Quill devient ainsi Quill-T. « En plus de la suite standard de calibrations de qubits, les utilisateurs ont accès à un nouvel ensemble de portes entre le premier et le second état du qutrit pour la plupart des emplacements » ajoute Alex Hill.

Rigetti, qui s’apprête à entrer en bourse par le biais d’une fusion SPAC, est décidément très actif en cette fin d’année. Après l’annonce de la disponibilité dès 2022 d’une de ses machines quantiques sur le service QaaS « Azure Quantum » de Microsoft, le constructeur annonce la disponibilité de sa première machine « 40 qubit » , l’Aspen 11, disponible sur son cloud Rigetti Quantum Cloud Services et sur celui d’AWS (Amazon Braket). Par ailleurs, le fabriquant a terminé l’assemblage d’une nouvelle machine 80 Qubits, encore en bêta, dénommée Aspen-M et dotée en réalité de deux processeurs quantiques 40 Qubits.

La disponibilité de ce processeur 40 Qubits est une avancée pour Rigetti mais une avancée très éloignée de ses objectifs puisque le constructeur espérait concrétiser dès 2019/2020 un processeur 128 Qubits. Rappelons au passage qu’IBM a introduit en novembre dernier son premier Q System « EAGLE » s’appuyant sur 127 Qubits devenant ainsi le premier fabricant d’ordinateurs quantiques à franchir la barre des 100 qubits (si on omet les ordinateurs adiabatiques D-Wave qui s’appuient sur des technologies très différentes et n’ont pas l’universalité des machines à bases de qubits supraconducteurs universels).

Source : Beyond Qubits: Unlocking the Third State in Quantum Processors