Record quantique : 120 qubits intriqués express
Cent vingt musiciens jouant à l'unisson, où la moindre fausse note détruit l'harmonie — telle est la métaphore de cet ensemble quantique record. Des physiciens ont pour la première fois intriqué 120 qubits supraconducteurs — des éléments d'un futur ordinateur qui ne fonctionnent qu'à des températures proches du zéro absolu et ressemblent à de minuscules antennes visibles à l'œil nu. Cet état, baptisé « chat de Schrödinger » en hommage à Erwin Schrödinger, a uni 120 objets en un tout unique, où chacun, comme le légendaire chat, se trouve dans deux états à la fois.
La fragilité de la liaison quantique est comparable à une délicate mélodie portée par le vent — le moindre souffle, c'est-à-dire le désordre thermique, introduit le chaos. Pour préserver l'ensemble, les scientifiques ont utilisé une astuce : ils ont temporairement relâché les liaisons, capturé les erreurs, puis resserré les particules à l'unisson. Même avec une précision de 56 %, c'est une percée pour 120 éléments.
Ces expériences ne sont pas qu'une course aux chiffres. Elles aideront à créer des algorithmes puissants et peut-être à expliquer le lien entre la courbure de l'espace-temps et les trous noirs. Les recherches, auxquelles a participé Anton Zeilinger, rapprochent l'ère des machines quantiques fiables.
Résumé original
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2510.09520
Entanglement is the quintessential quantum phenomenon and a key enabler of quantum algorithms. The ability to faithfully entangle many distinct particles is often used as a benchmark for the quality of hardware and control in a quantum computer. Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) states, also known as Schr\"odinger cat states, are useful for this task. They are easy to verify, but difficult to prepare due to their high sensitivity to noise. In this Letter we report on the largest GHZ state prepared to date consisting of 120 superconducting qubits. We do this via a combination of optimized compilation, low-overhead error detection and temporary uncomputation. We use an automated compiler to maximize error-detection in state preparation circuits subject to arbitrary qubit connectivity constraints and variations in error rates. We measure a GHZ fidelity of 0.56(3) with a post-selection rate of 28%. We certify the fidelity of our GHZ states using multiple methods and show that they are all equivalent, albeit with different practical considerations.
L'expérience s'est déroulée dans l'obscurité totale à une température de quelques centièmes de degré au-dessus du zéro absolu — un photon parasite aurait perturbé le fragile équilibre quantique.
La communication instantanée via des particules intriquées est un motif récurrent de la science-fiction. Dans les romans d'Ursula Le Guin, le dispositif « ansible » permettait de communiquer à des distances interstellaires, bien que la physique réelle interdise la transmission d'information supraluminique.