Avant que l'on ne puisse sérieusement envisager l'informatique quantique, il convient de résoudre certains problèmes inhérents à cette techniques. L'un d'entre eux est la capacité à maintenir un système mémoire stable, là où l'unité la plus basique, le qubit, est instable. Des chercheurs ont conçu un circuit capable de vérifier continuellement ses erreurs et de les corriger.

Le qubit se compose d’une superposition de deux états de base, ket 0 et ket 1. Il peut donc valoir 0 ou 1, comme un bit classique, ou une superposition des deux. Mais parce qu’il est extrêmement instable, il est très délicat d’y stocker une information ou même de la lire. « Si vous stockez de l’information dedans, il l’oublieront« , explique Julian Kelly, chercheur membre du projet à l’Université de Californie Berkeley. Plutôt que de tenter de maintenir son intégrité, ces physiciens ont opté pour une approche plus algorithmique.

« Il est difficile de traiter de l’information qui disparaît. » D’où un nouveau système de détection et de correction d’erreur. Celui-ci utilise plusieurs qubits, lesquels fonctionnent ensemble pour préserver l’information. « … l’idée est la suivante, nous avons conçu un système de neuf qubits, lesquels peuvent ensuite chercher leurs erreurs. […] Ces qubits sont responsables de la sauvegarde de l’information contenue dans leurs voisins dans un système de détection et de correction d’erreurs répétitives pour protéger l’information appropriée et la stocker plus longtemps que dans un unique qubit.«



Une précaution tout à fait nécessaire parce que les qubits existent dans un état quantique où l’on ne peut que connaître leur position ou leur vitesse, jamais les deux en même temps. « Le seul fait de le mesurer bloque le qubit dans un unique état, il perd alors son pouvoir de superposition« , explique Rami Barends.

Pour y parvenir, Austin Fowler et ses collègues ont utilisé un « code de surface« , pour fournir une information concernant les erreurs. En mesurant de manière répétée chaque qubit après une interaction avec son voisin le plus proche, il est possible de déduire des changements de valeur la présence d’erreurs dans l’espace et dans le temps. En d’autres termes, ce code utilise un procédé proche de celui de la parité pour détecter les variations de la donnée originale.

« On retire juste assez d’information pour détecter les erreurs mais pas suffisamment pour détruire la propriété quantique. » Pour l’heure, ce système est capable de rétablir un « bit-flip » – un passage imprévu de 0 à 1 ou inversement – mais l’équipe espère bien développer davantage ce circuit. Certains chercheurs se sont d’ailleurs associés avec Google pour approfondir cette technologie.