Matériel des ordinateurs quantiques

Quelle description d'un ordinateur quantique à ions piégés est correcte ?

  1. AIl utilise comme qubits la charge d'électrons confinés sous un MOSFET en silicium
  2. BIl n'utilise ni réfrigérateur ni système à vide, et maintient les ions dans l'air à température ambiante au moyen d'un flux d'air
  3. CIl utilise comme qubits des niveaux d'énergie électroniques d'ions maintenus par des champs électriques dans le vide, et les commande par des lasers ou des micro-ondes
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Réponse : C. Il utilise comme qubits des niveaux d'énergie électroniques d'ions maintenus par des champs électriques dans le vide, et les commande par des lasers ou des micro-ondes

Dans un système à ions piégés, des ions comme l'ytterbium ou le calcium sont mis en lévitation et alignés dans le vide, par exemple par des champs électriques radiofréquence produits par des électrodes, et des niveaux d'énergie électroniques des ions servent de qubits. Tous les ions d'une même espèce ont des propriétés identiques : il n'y a donc pas de dispersion de fabrication, et de longs temps de cohérence et des fidélités de porte élevées sont les points forts de cette approche. Les ions partagent un mouvement de vibration par la force de Coulomb, si bien que des portes à deux qubits sont possibles même entre ions non voisins. En revanche, les portes sont plus lentes que dans les systèmes supraconducteurs et le nombre d'ions que l'on peut aligner dans un piège est limité : manipuler de nombreux ions reste un défi.

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