Le processeur maison Sycamore entre en scène

Une solution consiste à améliorer la stabilité physique des qubits, même si les scientifiques privilégient de plus en plus une autre approche de contournement à travers laquelle les erreurs peuvent être détectées et corrigées directement au sein du processeur quantique. Pour ce faire, on distribue généralement les données quantiques sur de nombreux qubits différents et on utilise des qubits supplémentaires pour suivre ces informations, en identifiant et en corrigeant les erreurs au fur et à mesure. L'ensemble du groupe de qubits corrigé des erreurs forme un cluster unique appelé "qubit logique".

Baptisée code stabilisateur, cette approche entrelace essentiellement des qubits de données avec des qubits de mesure qui peuvent transformer les perturbations indésirables des états des qubits de données en erreurs, qui peuvent ensuite être compensées grâce à un logiciel spécifique. Bien que les principes des codes stabilisateurs aient été théoriquement appliqués à différentes plateformes, il n'a pas été prouvé que la méthode pouvait être appliquée à l'échelle de grands systèmes, ni qu'elle pouvait résister à plusieurs cycles de correction d'erreurs, comme le rappelle Google. Les chercheurs du géant américain ont entrepris de tester les codes stabilisateurs avec le processeur quantique maison Sycamore, en commençant par un cluster logique de qubits composé de cinq qubits reliés en une chaîne unidimensionnelle. Les qubits servaient alternativement de qubits de données et de qubits de mesure chargés de détecter les erreurs.

Surprise, ces derniers ont constaté que l'augmentation de la taille de la grappe réduisait les erreurs de manière exponentielle. L'équipe a testé la méthode avec différentes tailles de qubits logiques, pour atteindre un cluster maximal de 21 qubits, qui a permis de réduire l'erreur logique de plus de 100 fois par rapport aux clusters composés de seulement cinq qubits. En d'autres termes, plus le qubit logique est grand, mieux les erreurs peuvent être corrigées.