(Phys.org)—Les physiciens ont démontré expérimentalement l'intrication quantique avec 10 qubits sur un circuit supraconducteur, dépassant le précédent record de neuf qubits supraconducteurs intriqués. L'état à 10 qubits est le plus grand état intriqué multiqubit créé dans n'importe quel système à semi-conducteurs et représente une étape vers la réalisation de l'informatique quantique à grande échelle.

Le chercheur principal Jian-Wei Pan et ses collègues de l'Université des sciences et technologies de Chine, Université du Zhejiang, Université de Fuzhou, et l'Institut de physique, Chine, ont publié un article sur leurs résultats dans un récent numéro de Lettres d'examen physique .

En général, l'un des plus grands défis de l'intensification de l'intrication multiqubit consiste à lutter contre les effets catastrophiques de la décohérence. Une stratégie consiste à utiliser des circuits supraconducteurs, qui fonctionnent à des températures très froides et ont par conséquent des temps de cohérence qubit plus longs.

Dans la nouvelle configuration, les chercheurs ont utilisé des qubits faits de minuscules morceaux d'aluminium, qu'ils sont reliés entre eux et disposés en cercle autour d'un résonateur de bus central. Le bus est un élément clé du système, car il contrôle les interactions entre les qubits, et ces interactions génèrent l'intrication.

Comme les chercheurs l'ont démontré, le bus peut créer un enchevêtrement entre deux qubits quelconques, peut produire plusieurs paires enchevêtrées, ou peut enchevêtrer jusqu'à 10 qubits. Contrairement à certaines démonstrations précédentes, l'intrication ne nécessite pas une série de portes logiques quantiques, il ne s'agit pas non plus de modifier le câblage physique du circuit, mais à la place, les 10 qubits peuvent être intriqués avec une seule interaction collective qubit-bus.

Pour mesurer à quel point les qubits sont intriqués, les chercheurs ont utilisé la tomographie quantique pour déterminer la probabilité de mesurer tous les états possibles du système. Bien qu'il existe des milliers de tels états, la distribution de probabilité résultante a donné l'état correct environ 67 % du temps. Cette fidélité est bien au-dessus du seuil d'un véritable enchevêtrement multipartite (généralement estimé à environ 50 %).

À l'avenir, l'objectif des physiciens est de développer un simulateur quantique qui pourrait simuler le comportement de petites molécules et d'autres systèmes quantiques, ce qui permettrait une analyse plus efficace de ces systèmes par rapport à ce qui est possible avec les ordinateurs classiques.

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