IBM et l'Université de Chicago démontrent un avantage quantique vérifié avec des qubits logiques corrigés d'erreurs

IBM et des chercheurs de l'Université de Chicago ont annoncé le 30 juillet ce qu'ils décrivent comme une démonstration d'avantage quantique authentique : un calcul qui a dépassé la portée pratique des meilleures méthodes de simulation classique, tout en fournissant une confiance vérifiable que le résultat était correct. Cette réalisation, détaillée dans un article intitulé 'Sampling hard circuits with verifiably high fidelity', s'attaque à un problème qui a entaché les précédentes revendications d'avantage quantique, à savoir prouver qu'un résultat est exact lorsqu'aucun ordinateur classique ne peut le vérifier en refaisant simplement le calcul.

L'équipe a utilisé une nouvelle méthode de correction d'erreurs pour encoder 70 qubits logiques, les protégeant du bruit qui corrompt normalement les calculs quantiques, et les a utilisés pour exécuter 2 415 opérations logiques à deux qubits et 468 'portes T' logiques, deux indicateurs de la complexité d'un circuit quantique. Le calcul complet s'est achevé en environ 15 minutes, une durée d'exécution que les chercheurs affirment nécessiter un temps irréalisable avec les principales méthodes de calcul classique. Fait notable, le taux d'erreur logique atteint était environ dix fois inférieur au taux d'erreur physique sous-jacent, montrant que le schéma de correction d'erreurs lui-même fonctionnait comme prévu même à grande échelle.

Ce résultat est décrit comme l'une des plus grandes démonstrations de correction d'erreurs jamais réalisées et une étape vers des ordinateurs quantiques dignes de confiance pour des problèmes dépassant la portée des superordinateurs ordinaires, plutôt que simplement plus rapides pour des tâches de niche difficiles à vérifier. Les chercheurs affirment que la méthode de vérification développée conjointement avec le calcul lui-même, et non simplement l'échelle brute des qubits utilisés, est ce qui distingue ce résultat des précédentes revendications d'avantage quantique qui ont fait face au scepticisme quant à la possibilité de confirmer leurs résultats de manière indépendante.