Maryland aujourd’hui | Cartographier la frontière quantique

Mais que se passerait-il si nous abandonnions l’exigence qu’un ordinateur quantique soit aussi fiable qu’un ordinateur ordinaire ? Et si on travaillait jusqu’à l’Everest en escaladant d’abord des collines ? En gros, cela décrit l’approche du RQS, a déclaré son directeur et chercheur principal, Andrew Childs, professeur d’informatique qui codirige également le Joint Center for Quantum Information and Computer Science, un partenariat UMD-NIST.

Lorsque les ordinateurs quantiques ont été proposés pour la première fois dans les années 1980, l’idée était de les utiliser pour comprendre les systèmes quantiques trop complexes pour les ordinateurs classiques, a déclaré Childs.

« Une approche consiste à construire un ordinateur quantique à grande échelle et tolérant aux pannes que vous pouvez programmer comme vous le souhaitez pour simuler la mécanique quantique », a-t-il déclaré.

Comme de tels ordinateurs n’existent pas encore, les scientifiques du Maryland ont ouvert la voie avec une approche alternative déjà réalisable : la simulation quantique analogique. « Dans ce cas, au lieu d’un ordinateur numérique que vous pouvez utiliser pour n’importe quoi, vous construisez un système qui reproduira les caractéristiques du système quantique que vous souhaitez étudier », a-t-il déclaré. « Peut-être est-il quelque peu programmable dans la mesure où vous avez des boutons à tourner pour régler les paramètres, mais il s’agit toujours d’une simulation d’un système plutôt que d’offrir la flexibilité complète d’un ordinateur entièrement numérique. »

Kollár, qui se concentre sur le développement d’un nouveau type de qubit supraconducteur, se définit comme « une personne du matériel analogique dans l’âme ».

« Avec un ordinateur quantique numérique, l’objectif est un contrôle total, et le qubit fait exactement ce que vous voulez », a-t-elle déclaré. « Un simulateur quantique consiste bien plus à laisser la nature suivre son cours et à comprendre ce qu’elle fait, mais à essayer de trouver un parcours intéressant. »

Même un modeste simulateur de torsion de bouton, souligne Childs, est toujours un processeur quantique, même si ce n’est pas ce qu’il envisage dans son travail théorique sur les algorithmes pour les systèmes idéaux. « Pour l’instant, c’est un moyen accessible d’aller de l’avant… et en même temps, de comprendre certaines des questions générales. »