Réflexions quantiques

Nous vous proposons une série de textes accessibles rédigés par des membres de l’Institut quantique pour vous aider à mieux comprendre certains principes clés de la mécanique quantique.

Augmenter le bruit pour le diminuer, c’est logique!

On entend de plus en plus parler de l’informatique quantique et de son potentiel à surpasser la capacité de calcul de l’informatique classique. Cependant, il reste encore plusieurs étapes à franchir pour obtenir un avantage quantique dans la résolution d’un problème utile. Un des principaux enjeux est la présence de bruit. Dans cette réflexion quantique, nous explorons cet aspect crucial des ordinateurs quantiques actuels ainsi qu’une approche pour en atténuer l’impact sur le résultat des calculs.

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Voir double grâce à l’intrication

Dans cette réflexion quantique, nous allons à nouveau utiliser la polarisation pour aborder un autre phénomène quantique : l’intrication. En particulier, nous allons décrire comment la biréfringence de certains cristaux peut être utilisée pour générer des photons dans des états intriqués.

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La polarisation, c’est naturellement quantique!

Dans cette réflexion quantique nous verrons que la superposition quantique se manifeste très naturellement dans une propriété de la lumière : sa polarisation.

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Résoudre un problème d’optimisation avec l’ordinateur quantique

Un défi bien connu dans la théorie des graphes consiste à en colorier les sommets en utilisant un nombre donné de couleurs tout en s’assurant que les paires de sommets connectés ne soient jamais de la même couleur. Dans cet article, nous tenterons de colorier un graphe illustré dans la figure 1 avec quatres couleurs différentes. Bien que ce problème puisse paraître trivial, le développement d’une méthode de solution efficace pouvant être utilisée sur des graphes de plus grandes tailles, pourrait permettre de résoudre des problèmes beaucoup plus complexes ayant des applications bien concrètes.

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Atténuation des erreurs sur la mesure des qubits

La prolifération d’erreurs lors de l’exécution d’un circuit quantique est l’un des principaux défis de l’informatique quantique. Que ce soit des signaux qui disparaissent ou des erreurs de lecture, les systèmes quantiques actuels ne sont pas encore parfaits. Plutôt que de consacrer temps et énergie à fabriquer un ordinateur quantique infaillible, il est plus judicieux de minimiser l’impact de ces erreurs en utilisant l’atténuation d’erreur. Lorsqu’on parvient à comprendre les erreurs produites par un système, il devient possible d’arriver à les détecter pour ensuite limiter leur impact, voir même les corriger.

Dans cette réflexion quantique, nous nous intéresserons spécifiquement à l’atténuation des erreurs produites lors de la mesure de l’état des qubits.

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Pile ou face quantique

La mécanique quantique est généralement qualifiée de bizarre et de mystérieuse. En pratique, notre difficulté à appréhender la logique quantique traduit simplement l’absence de phénomènes quantiques dans notre expérience de la réalité. Nous vous proposons ici de vous familiariser avec le phénomène de superposition quantique grâce à un jeu de pile ou face quantique.

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