Les chercheurs ont découvert une nouvelle méthode de calcul plus efficace pour associer la fiabilité d’un ordinateur classique à la puissance d’un système quantique.

Cette nouvelle méthode de calcul ouvre la porte à différents algorithmes et expériences qui rapprochent les chercheurs quantiques des applications et des découvertes à court terme de la technologie.

« À l’avenir, les ordinateurs quantiques pourraient être utilisés dans une grande variété d’applications, notamment pour aider à éliminer le dioxyde de carbone de l’atmosphère, développer des membres artificiels et concevoir des produits pharmaceutiques plus efficaces », a déclaré Christine Muschik, chercheuse principale à l’Institute for Quantum Computing ( IQC) et membre du corps professoral en physique et en astronomie de l’Université de Waterloo.

L’équipe de recherche de l’IQC en partenariat avec l’Université d’Innsbruck est la première à proposer l’approche basée sur la mesure dans une boucle de rétroaction avec un ordinateur ordinaire, inventant une nouvelle façon de résoudre les problèmes informatiques difficiles. Leur méthode est économe en ressources et peuvent donc utiliser de petits états quantiques car ils sont adaptés à des types spécifiques de problèmes.

L’informatique hybride, où le processeur d’un ordinateur ordinaire et un coprocesseur quantique sont associés dans une boucle de rétroaction, offre aux chercheurs une approche plus robuste et flexible que d’essayer d’utiliser un ordinateur quantique seul.

Alors que les chercheurs construisent actuellement des ordinateurs hybrides basés sur des portes quantiques, l’équipe de recherche de Muschik s’est intéressée aux calculs quantiques qui pourraient être effectués sans portes. Ils ont conçu un algorithme dans lequel un calcul hybride quantique-classique est effectué en effectuant une séquence de mesures sur un état quantique intriqué.

Les recherches théoriques de l’équipe sont une bonne nouvelle pour les développeurs de logiciels quantiques et les expérimentateurs, car elles offrent une nouvelle façon de penser les algorithmes d’optimisation. L’algorithme offre une tolérance d’erreur élevée, souvent un problème dans les systèmes quantiques, et fonctionne pour une large gamme de systèmes quantiques, Clic and collect y compris le quantum photonique. co-processeurs.

L’informatique hybride est une nouvelle frontière dans les applications quantiques à court terme. En supprimant la dépendance aux portes quantiques, Muschik et son équipe ont supprimé la lutte avec des ressources capricieuses et délicates et, à la place, en utilisant des états quantiques enchevêtrés, ils pensent qu’ils seront en mesure de concevoir des boucles de rétroaction qui peuvent être adaptées aux ensembles de données que les ordinateurs recherchent de manière plus efficace.

« Les ordinateurs quantiques ont le potentiel de résoudre des problèmes que les superordinateurs ne peuvent pas résoudre, mais ils sont encore expérimentaux et fragiles », a déclaré Muschik.