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Faire une réalité du traitement quantique

Un projet a cherché comment appliquer au traitement de l'information des théories venant de divers domaines quantiques. Il a associé des systèmes d'optique quantique et de matière condensée pour étudier des technologies concrètes susceptibles d'avoir un impact majeur sur les systèmes de communication qui irriguent notre société.
Faire une réalité du traitement quantique
En maîtrisant les comportements de la matière et de l'énergie, aux niveaux atomique et subatomique, on pourrait résoudre en quelques minutes des problèmes qui demandent des années aux ordinateurs actuels. L'impact de la révolution de l'information quantique sera très important, touchant des domaines aussi divers que les communications absolument sécurisées ou la modélisation complexe dans la conception de matériaux ou de médicaments.

Cependant, les scientifiques doivent encore trouver quels sont les systèmes quantiques capables d'être contrôlés pour fournir le support physique du traitement des informations quantiques. Le projet THECONSINT («Theory of quantum computation and many-body simulation with novel quantum technologies»), financé par l'UE, a affiné les recherches en exploitant de récent progrès dans l'utilisation des modes quantiques. Au contraire des bits quantiques, qui n'ont que deux états possibles, les modes quantiques peuvent couvrir théoriquement un nombre infini d'états. Cependant, il s'est avéré jusqu'ici impossible de les contrôler en nombre suffisant.

Le projet a étudié les avantages potentiels de récentes technologies quantiques, à savoir l'électrodynamique des circuits quantiques, les oscillateurs optomécaniques et les ions piégés. Il a conçu une nouvelle méthode de mesure des technologies quantiques, capable de définir la tomographie quantique d'un réseau de variables confinées.

Les travaux se sont traduits par des approches innovantes du calcul quantique, produisant l'état de cluster par l'introduction d'un ensemble hamiltonien local et lacunaire, dont l'unique état non-excité est l'état de cluster variable continu. Une deuxième approche séquentielle assouplit les exigences de préserver la cohérence d'un état massivement intriqué tout au long du calcul, participant à réduire le bruit.

Le projet a fait progresser les connaissances dans le domaine, et lancé l'approche de calcul quantique basé sur les mesures, qui tire parti des synergies entre l'information quantique et les systèmes à N corps.

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