Les ordinateurs quantiques promettent de décrire précisément les molécules, mais leur principal fléau est le bruit. Chaque qubit supplémentaire et chaque opération additionnelle ajoutent des erreurs. Chimistes et physiciens ont imaginé un moyen de calculer les molécules avec moitié moins de qubits : la méthode HSQD. Elle prélève un échantillon quantique — comme une carotte de sol extraite d'un forage — et le confie à un ordinateur classique pour un traitement précis.
Sur l'exemple de la molécule d'azote (10 électrons, 26 orbitales), HSQD offre la même précision que l'ancienne méthode SQD, mais avec deux fois moins de qubits et 40 % de mesures en moins. C'est comme obtenir la même récolte sur un champ deux fois plus petit et avec moins d'eau. Ensuite, l'échantillonnage a été affiné en ne sélectionnant que les états les plus importants — comme un chef choisit ses meilleurs ingrédients. Cette variante, nommée HCI-HSQD, a réduit l'erreur à une précision subatomique (moins d'un millième de hartree), et les sous-espaces sont devenus 39 % plus compacts que ceux de la méthode classique HCI.
La méthode a été testée sur des clusters avec un espace actif allant jusqu'à 54 électrons et 36 orbitales — des dimensions où les ordinateurs classiques peinent déjà. HSQD se révèle être une voie robuste au bruit et économique vers la suprématie quantique en chimie des fortes corrélations. Le calculateur quantique devient plus concret : moins de qubits, moins de bruit, plus de précision.
La molécule d'azote N2 est la plus abondante dans l'atmosphère terrestre, et sa dissociation (rupture de la triple liaison) est un test classique pour les méthodes de chimie quantique.