Matériel des ordinateurs quantiques

Pourquoi la correction d'erreurs quantiques ne peut-elle pas reprendre directement l'approche classique qui consiste à faire trois copies des données et à prendre un vote majoritaire ?

  1. AUn état quantique inconnu ne peut pas être copié exactement (théorème de non-clonage), et le mesurer pour vérifier sa valeur détruit la superposition
  2. BUn qubit ne prend que les deux valeurs 0 et 1, si bien qu'un vote majoritaire n'a pas de sens
  3. CLes erreurs des qubits ne sont que des inversions de bit, si bien qu'on peut les corriger en ajoutant un seul bit de parité, sans faire de copies
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Réponse : A. Un état quantique inconnu ne peut pas être copié exactement (théorème de non-clonage), et le mesurer pour vérifier sa valeur détruit la superposition

D'après le théorème de non-clonage, aucune opération ne copie exactement un état quantique inconnu α|0⟩ + β|1⟩ sur un autre qubit. Mesurer directement les qubits qui portent les données détruirait aussi la superposition. La correction d'erreurs quantiques répartit donc l'information d'un qubit logique sur un état intriqué de plusieurs qubits physiques et utilise des qubits auxiliaires pour ne mesurer que des indices sur les erreurs (le syndrome), comme la parité de qubits voisins. Les erreurs des qubits comprennent des inversions de phase en plus des inversions de bit, et il faut détecter les deux.

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