Une architecture utilisant une mémoire quantique pour le calcul quantique

Une équipe de l’Institut de Physique Théorique, CEA Paris-Saclay, a montré l’avantage d’une architecture utilisant une mémoire quantique pour le calcul quantique.

L’approche standard pour le calcul quantique est basée sur la réalisation d’un énorme processeur utilisant des millions de qubits. La réalisation d’un tel processeur représente un défi majeur d’ingénierie tant sur l’intégration et le packaging de qubits que sur l’espace à réfrigérer et les puissances de refroidissement. Notre équipe de l’Institut de Physique Théorique, CEA Paris-Saclay a considéré une architecture alternative dans laquelle un petit processeur est combiné avec une mémoire. Nous avons montré que cette approche permet une réduction du nombre de qubits de deux ordres de grandeur pour factoriser un entier RSA de 2048 bits en utilisant l’algorithme de Shor par rapport à une architecture sans mémoire. Un ordre de grandeur supplémentaire peut même être gagné en choisissant un code de correction d’erreurs bien adaptés.

Ces résultats sont en partie subventionnés par un financement Sirteq (Projet intitulé Quantum Turing Machine with a Spin-ensemble quantum memory).

E. Gouzien and N. Sangouard, Phys. Rev. Lett. 127, 140503 (2021), voir aussi le Synopsis par Physics (https://physics.aps.org/articles/v14/s117#c1), le communiqué par le CEA (https://www.cea.fr/Pages/actualites/ntic/avec-une-memoire-quantique-ordinateur-quantique-est-1-000-fois-plus-petit-!-.aspx) et les articles de presse (https://www.industrie-techno.com/article/la-memoire-quantique-fait-une-entree-fracassante-dans-la-course-a-l-ordinateur quantique.66712  et https://www.usinenouvelle.com/editorial/l-instant-tech-au-cea-l-avantage-quantique-s-imagine-avec-moins-de-qubits-et-plus-de-memoire.N1146572).