Qu'est-ce que Piège à ions (ion trap) ?

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.

Réponse : B. Les plateformes supraconductrices ont des portes rapides, mais connectent les qubits surtout à leurs voisins ; les plateformes à ions piégés ont des portes plus lentes, mais peuvent facilement connecter directement n'importe quels ions d'un même piège

Les portes à deux qubits des plateformes supraconductrices sont rapides, de l'ordre de quelques dizaines à quelques centaines de ns, mais les qubits sont couplés par des circuits sur la puce et se connectent donc surtout aux qubits voisins. Les portes des plateformes à ions piégés durent en général de quelques µs à quelques centaines de µs, souvent deux à trois ordres de grandeur de plus que les portes supraconductrices, mais les ions d'un même piège peuvent réaliser des portes dans n'importe quelle combinaison grâce à leur mouvement de vibration commun. Les qubits supraconducteurs sont des circuits fabriqués : leurs fréquences varient avec d'infimes différences entre jonctions, alors que les ions d'une même espèce sont tous identiques. Les plateformes supraconductrices ont besoin d'un réfrigérateur à dilution, et les plateformes à ions piégés d'un ultravide et de lasers.