Des chercheurs ont utilisé l’effet anti-butterfly quantique pour développer avec succès une méthode d’évaluation des performances des ordinateurs quantiques. Ils ont ainsi pu surmonter un défi expérimental en physique qui laissait les chercheurs perplexes depuis longtemps. Selon Bin Yan, théoricien quantique au Los Alamos National Laboratory, cette méthode ouvre la voie à la détermination de la capacité des ordinateurs quantiques à traiter l’information. Il a ajouté que la technique s’applique également à la perte d’information dans d’autres systèmes quantiques complexes.
“Notre protocole quantifie le brouillage de l’information dans un système quantique et le distingue sans ambiguïté des faux signaux positifs dans le bruit de fond causé par la décohérence quantique”, a déclaré Yan, qui est le co-auteur de l’étude publiée dans Physical Review Letters.
Dans un système complexe comme un ordinateur quantique, le bruit, sous forme de décohérence, tend à effacer toutes les informations quantiques en se fondant dans le milieu environnant. Cependant, l’information brouillée par le chaos quantique dissémine l’information dans tout le système et la protège afin qu’elle puisse être récupérée.
Alors que la cohérence est un état quantique qui facilite le calcul quantique, la décohérence est la perte de cet état sous la forme d’informations qui se répandent dans le milieu environnant.
“Notre méthode, qui s’inspire de l’effet anti-papillon quantique que nous avons découvert il y a deux ans, fait évoluer un système en avant et en arrière dans le temps en une seule boucle, de sorte que nous pouvons l’appliquer à tout système dont la dynamique est inversée dans le temps, y compris les ordinateurs quantiques et les simulateurs quantiques utilisant des atomes froids”, a expliqué Yan.
L’équipe de chercheurs a fait la démonstration de son protocole par des simulations sur des ordinateurs quantiques basés sur le cloud d’IBM. L’absence de méthodes suffisantes pour faire la distinction entre la décohérence et le brouillage de l’information avait entravé la recherche sur le phénomène. Le brouillage de l’information a été étudié pour la première fois dans le cadre de la physique des trous noirs et s’est avéré pertinent dans toute une série de domaines allant du chaos quantique dans les systèmes à plusieurs corps à l’apprentissage automatique quantique. Le brouillage de l’information peut être étudié à l’aide de plateformes expérimentales comprenant des supraconducteurs, des ordinateurs quantiques en nuage et des ions piégés.
