La correction d’erreur quantique, cruciale pour obtenir un jour un ordinateur quantique tolérant aux fautes, progresse de façon très encourageante.
Après Google, qui a prouvé expérimentalement fin août la faisabilité du fameux qubit logique (un qubit « idéal » résistant aux erreurs, formé d’un certain nombre de qubits physiques), Rigetti et Riverlane ont prépublié sur arXiv, début octobre, une expérience montant que la correction d’erreurs sur des qubits supraconducteurs pouvait être réalisée avec une très faible latence.
Fondée en 2016, la deeptech anglaise Riverlane développe une pile logicielle, nommée Deltaflow, consacrée à la correction d’erreur quantique. Rigetti, deeptech américaine, conçoit et fabrique depuis 2013 des ordinateurs quantiques fonctionnant sur la base de qubits supraconducteurs. Les deux entreprises collaborent sur le sujet de la correction d’erreur depuis juin 2022.
Eviter l'arriéré de données
Cette expérience a mis à contribution la plus récente machine de Rigetti, Ankaa-2, dotée de 84 qubits, mais n’exploitant que 8 d’entre eux. Concernant la correction d’erreur, une puce programmable (FPGA), intégrée au dispositif de contrôle électronique, exécute un algorithme (collision clustering) propre à Riverlane.
Le cycle de décodage (pour identifier les erreurs) et de correction d’erreurs doit aller vite, faute de quoi les données s’accumulent et induisent des retards, menant à des erreurs incorrigibles.
Rigetti et Riverlane ont mesuré un temps de décodage moyen par cycle de 0,44 à 0,79 microsecondes, ce qui est inférieur au seuil d’une microseconde établi pour des qubits supraconducteurs. Ainsi peut-on assurer un décodage continuel, sans « arriéré » (backlog) de données. Par ailleurs, la probabilité d’erreur logique baisse de 28,1%, avec 5 cycles de décodage, à 20,5% au bout de 25 cycles.
L’étude de Google mettait en œuvre un système de 72 qubits et un code de surface, code de correction d’erreur très répandu, pour démontrer la correction exponentielle des erreurs logiques. Mais les temps de traitement des données étaient significativement supérieurs.
Riverlane collabore aussi avec Alice&Bob
L’étude de Rigetti et Riverlane s’est concentrée sur ce deuxième aspect, montrant notamment la possibilité du branchement logique (décider telle opération quantique à partir d’un résultat corrigé) grâce à ce faible temps de latence. D’autre part, l’emploi de puces programmables faciliterait le passage à l’échelle.
Au printemps dernier, Riverlane a noué un accord de collaboration avec Alice&Bob, pour intégrer sa technique de correction d’erreur aux calculateurs quantiques de la deeptech française Les qubits de chat d’Alice&Bob, de par leur architecture, ont l’avantage d’être intrinsèquement protégés contre le « bit flip », l’une des deux erreurs affectant les bits quantiques.
