Apporter l'information quantique… par sauts et part bonds Un projet financé par l'UE a appliqué la théorie du contrôle optimal pour améliorer le traitement de l'information quantique Ces travaux théoriques ont élargi les connaissances sur la tomographie quantique, faisant un pas de plus vers l'ordinateur quantique. Économie numérique © Thinkstock Ces ordinateurs font appel à des propriétés de la mécanique quantique comme la superposition et l'intrication pour traiter les données, et promettent d'être bien plus puissants que l'informatique actuelle. Avec eux, les scientifiques pourront utiliser des algorithmes au-delà des possibilités des systèmes binaires. Cependant, l'information quantique s'accompagne de deux difficultés majeures qu'il faut contourner avant de passer à la réalisation concrète. La première est d'effecteur l'opération unaire voulue sur un système quantique donné avec une très haute fidélité, la seconde étant de préserver la cohérence du système pendant l'opération. Le projet QOC4QIP («Quantum control applied to quantum information»), financé par l'UE, a mis au point un cadre théorique pour s'attaquer à ces deux problèmes. Les chercheurs ont d'abord conçu une approche générale pour traiter la décohérence sans faire aucune hypothèse sur l'interaction de l'environnement du système, et permettant une structure de bain non-triviale. L'utilisation de simulations numériques s'est appuyée sur l'approche hamiltonienne de substitution et a requis l'association de concepts venant de divers domaines de la physique. La seconde partie du projet impliquait la collaboration entre des chercheurs confirmés et en début de carrière. Elle s'est intéressée à la modélisation afin d'appliquer des algorithmes de contrôle optimal à des systèmes ouverts. Les travaux se poursuivent en vue de déterminer la meilleure tomographie d'état quantique possible pour des qubits supraconducteurs. La théorie algébrique de QOC4QIP a permis de classer bien plus clairement les approches de ce domaine d'étude, mettant en évidence les domaines où les travaux sont incomplets. La recherche se poursuit dans le cadre d'une coopération internationale de plus grande ampleur.
