Matériel des ordinateurs quantiques

Quelle description de l'informatique quantique photonique, qui utilise des photons comme qubits, est correcte ?

  1. ALes photons sont peu affectés par leur environnement et se propagent même à température ambiante, mais ils n'interagissent presque pas entre eux, si bien que les opérations à deux qubits doivent être réalisées par des méthodes comme des schémas probabilistes combinés à la mesure
  2. BLes photons interagissent fortement entre eux, si bien que leur plus grand avantage est de pouvoir réaliser des portes à deux qubits de façon fiable
  3. CLes photons ne se perdent jamais en route, si bien qu'il n'est pas nécessaire de tenir compte des pertes optiques
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Réponse : A. Les photons sont peu affectés par leur environnement et se propagent même à température ambiante, mais ils n'interagissent presque pas entre eux, si bien que les opérations à deux qubits doivent être réalisées par des méthodes comme des schémas probabilistes combinés à la mesure

Les photons interagissent peu avec leur environnement et se propagent le long des fibres optiques ou d'un guide d'onde en conservant leur état quantique, même à température ambiante : cette approche se marie donc bien avec la communication quantique. En revanche, les photons n'interagissent presque pas entre eux : les opérations à deux qubits sont réalisées par des méthodes probabilistes qui combinent des photons auxiliaires et la mesure, ou en préparant un état intriqué de nombreux photons et en faisant avancer le calcul par des mesures. La perte d'un photon est directement une erreur : des circuits optiques à faibles pertes et des sources et détecteurs de photons uniques efficaces sont donc essentiels. On utilise couramment comme détecteurs des détecteurs de photons uniques à nanofils supraconducteurs (SNSPD), qui fonctionnent à température cryogénique, et l'on s'attend à ce que la technologie de fabrication de la photonique sur silicium serve pour les circuits optiques.

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