La tomographie par portes (GST) est une technique puissante pour caractériser les performances des ordinateurs quantiques. Il s’agit de mesurer les erreurs qui se produisent lorsque des portes quantiques sont appliquées aux qubits, puis d’utiliser ces informations pour reconstruire l’état quantique du système. GST permet aux physiciens d'identifier et de corriger les erreurs dans les systèmes quantiques, ainsi que d'optimiser les performances des algorithmes quantiques.
Comment fonctionne la TPS ?
GST fonctionne en appliquant une série de portes quantiques à un ensemble de qubits, puis en mesurant l'état résultant du système. L'état mesuré est comparé à l'état attendu et la différence entre les deux est utilisée pour estimer les erreurs survenues lors des opérations de porte. Ce processus est répété pour différents ensembles de portes et de qubits, jusqu'à ce qu'une image complète des erreurs dans l'ordinateur quantique soit obtenue.
Quels sont les avantages de la TPS ?
La GST offre un certain nombre d’avantages importants pour caractériser les ordinateurs quantiques. Premièrement, cela permet aux physiciens d’identifier et de corriger les erreurs dans les circuits quantiques. Ceci est essentiel pour le développement d’ordinateurs quantiques tolérants aux pannes, capables d’effectuer des calculs sans erreurs. Deuxièmement, la GST peut être utilisée pour optimiser les performances des algorithmes quantiques. En identifiant les portes les plus sujettes aux erreurs, les physiciens peuvent concevoir des algorithmes qui évitent ces portes ou qui les utilisent de manière à minimiser leur impact sur les performances globales de l'algorithme. Troisièmement, la GST peut être utilisée pour comparer les performances de différents ordinateurs quantiques. Ces informations peuvent être utilisées pour guider le développement de nouvelles technologies informatiques quantiques.
Les défis liés à la TPS
La TPS est une technique puissante, mais sa mise en œuvre présente un certain nombre de défis. L’un des défis réside dans le fait que le nombre de mesures requises pour la GST augmente de façon exponentielle avec le nombre de qubits dans le système. Cela rend la TPS peu pratique pour les ordinateurs quantiques à grande échelle. Un autre défi réside dans le fait que la TPS peut être sensible au bruit et à d’autres facteurs environnementaux. Cela peut rendre difficile l’obtention de mesures précises des erreurs dans l’ordinateur quantique.
Conclusion
GST est un outil puissant pour caractériser les performances des ordinateurs quantiques. Il permet aux physiciens d'identifier et de corriger les erreurs dans les circuits quantiques et d'optimiser les performances des algorithmes quantiques. Cependant, la GST présente un certain nombre de défis, et elle n’est pas encore réalisable pour les ordinateurs quantiques à grande échelle. À mesure que la technologie de l’informatique quantique continue de se développer, la GST deviendra de plus en plus importante pour la caractérisation et l’optimisation des ordinateurs quantiques.
