Français
Menu

Qu'est-ce que Code de surface (surface code) ?

Code de correction d'erreurs quantiques dans lequel les qubits sont disposés sur une grille bidimensionnelle et les erreurs sont détectées au moyen d'opérations entre qubits voisins uniquement. Son seuil est élevé, environ 1 %, et il convient bien aux puces de qubits supraconducteurs. La version tournée de distance d utilise 2d² − 1 qubits physiques par qubit logique.

Nom japonais: 表面符号

« Code de surface (surface code) » apparaît dans 2 questions d'entraînement réparties sur 1 thèmes, dont Matériel des ordinateurs quantiques.

Domaine: Matériel des ordinateurs quantiques

S'entraîner : questions sur Code de surface (surface code)

Un code de surface tourné de distance d utilise, pour un qubit logique, d² qubits physiques de données et d² − 1 qubits physiques de mesure qui vérifient les erreurs. Pour d = 15, combien de qubits physiques faut-il pour un qubit logique ?

  1. A29
  2. B225
  3. C449
Afficher la réponse et l'explication

Réponse : C. 449

Il y a 15² = 225 qubits de données et 225 − 1 = 224 qubits de mesure, soit au total 2d² − 1 = 449. Un code de distance d peut corriger jusqu'à (d − 1)/2 erreurs : d = 15 permet donc d'en traiter jusqu'à 7. D'après les estimations, avec des taux d'erreur physiques d'environ 0,1 %, atteindre les taux d'erreur logiques nécessaires aux calculs pratiques exige un d d'un peu plus de dix à environ 25, soit de plusieurs centaines à un peu plus d'un millier de qubits physiques par qubit logique. Comme le code de surface fonctionne avec des opérations entre qubits voisins sur une grille bidimensionnelle uniquement, il convient bien aux puces de qubits supraconducteurs.

On suppose que le taux d'erreur logique p_L d'un code de surface peut s'approcher par p_L ∝ (p/p_th)^((d+1)/2), avec le taux d'erreur physique p, le seuil p_th et la distance du code d. Avec p = 0,1 % et p_th = 1 %, quelle valeur est la plus proche du rapport des taux d'erreur logiques quand d passe de 5 à 9 (la valeur pour d = 5 divisée par la valeur pour d = 9) ?

  1. AEnviron 1,8
  2. BEnviron 10
  3. CEnviron 100
Afficher la réponse et l'explication

Réponse : C. Environ 100

L'exposant (d+1)/2 vaut 3 pour d = 5 et 5 pour d = 9 : le rapport vaut donc (p_th/p) au carré = 10² = 100, soit environ 100. Si le taux d'erreur physique est nettement inférieur au seuil, chaque augmentation de 2 de la distance du code divise le taux d'erreur logique par p_th/p (ici 10) : les erreurs diminuent donc exponentiellement à mesure qu'on utilise plus de qubits. À l'inverse, si p est supérieur au seuil, un d plus grand ne fait qu'ajouter des occasions d'erreur et dégrade le taux d'erreur logique. Le seuil du code de surface dépend du modèle d'erreur, mais vaut environ 1 %, et maintenir le taux d'erreur physique nettement en dessous du seuil est une condition préalable à la correction d'erreurs.

« Code de surface (surface code) » dans les explications

Questions mentionnant « Code de surface (surface code) » (2)

  1. Un code de surface tourné de distance d utilise, pour un qubit logique, d² qubits physiques de données et d² − 1 qubits physiques de mesure qui vérifient les erreurs. Pour d = 15, combien de qubits physiques faut-il pour un qubit logique ?
  2. On suppose que le taux d'erreur logique p_L d'un code de surface peut s'approcher par p_L ∝ (p/p_th)^((d+1)/2), avec le taux d'erreur physique p, le seuil p_th et la distance du code d. Avec p = 0,1 % et p_th = 1 %, quelle valeur est la plus proche du rapport des taux d'erreur logiques quand d passe de 5 à 9 (la valeur pour d = 5 divisée par la valeur pour d = 9) ?

Termes associés

Qubit (bit quantique) Algorithme de Shor Correction d'erreurs quantiques (QEC) Cryptographie post-quantique (PQC) Décohérence Intrication quantique (intrication) Jonction Josephson NISQ Piège à ions (ion trap) Porte quantique (quantum gate)

Retour au glossaire