Dans les circuits quantiques, l’information est fragile et peut facilement se perdre en raison d’interactions indésirables avec l’environnement. Une façon de la protéger consiste à façonner soigneusement la manière dont le système perd de l’énergie, une approche appelée ingénierie de la dissipation. Auparavant, l’équipe QUANTIC a démontré ce concept dans un résonateur supraconducteur en le faisant perdre des photons par paires. Le système se stabilise alors de manière autonome dans ce que l’on appelle un qubit chat de Schrödinger. Les qubits de chat sont intrinsèquement protégés contre un type d’erreur quantique, appelé retournement de bit (bit flip), mais restent vulnérables à l’autre type, appelé retournement de phase (phase flip).

Dans ce travail, nous franchissons une étape supplémentaire en montrant qu’un résonateur à haute impédance peut être conçu pour perdre des photons par quartets. Cette capacité fournit l’ingrédient clé nécessaire à la stabilisation de qubits de chat à quatre composantes, une version améliorée des qubits de chat standards capable de corriger à la fois les bit-flips et les phase-flips. Bien que la stabilisation complète n’ait pas encore été réalisée, ces résultats constituent une avancée importante vers la correction d’erreurs quantiques efficace au niveau matériel.

Ce travail, mené par l’équipe QUANTIC, est publié dans PRX.

Images au microscope de notre circuit, en fausses couleurs. Les structures méandrées bleues et violettes sont des cristaux photoniques micro-ondes unidimensionnels qui nous permettent de contrôler le circuit tout en le protégeant contre la perte de photons uniques.

En savoir plus : https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/bjpc-8xcf