Démonstration de l accélération quantique avec un processeur quantique à deux Transmons

Abstract

Cette thèse a pour sujet la caractérisation d un processeur quantique utilisant deux qubits supraconducteurs de type Transmon couplés capacitivement. Chacun des deux qubits peut être manipulé individuellement et lu en une seule fois de façon non destructive. Avec ce système, il est possible de réaliser une porte quantique universelle en utilisant l interaction entre les deux qubits. Ce système possède donc toutes les caractéristiques d un processeur quantique universel à deux qubits. On se sert de ce processeur pour implémenter la porte quantique universelle sqrt(iSWAP), qu on caractérise en utilisant une methode de tomographie du processus quantique. On obtient une fidélité de porte de 90 %. On utilise cette porte universelle pour réaliser des états intriqués à deux qubits afin d effectuer un test de l inégalité de Bell. On observe une violation de la limite classique de l équation par 22 écart-types après avoir corrigé les erreurs de lecture. En utilisant la porte iSWAP, on implémente l algorithme de Grover pour deux qubits. Cet algorithme de recherche trouve parmi quatre états x {00,01,10,11}, l état y qui satisfait f(y)=1, où f est une fonction de recherche telle que f(x y)=0. L'implémentation de cet algorithme permet de trouver la réponse au problème de recherche avec une probabilité comprise entre 52 % et 67 %, dépassant en performance les algorithmes classiques, dont les probabilités de succès sont limitées à 25 %. En conséquence, cette expérience est une preuve du concept d'accélération quantique. Enfin, nous proposons une architecture scalable qui pourrait résoudre certains problèmes des architectures courantes de qubits supraconducteursPARIS-BIUSJ-Biologie recherche (751052107) / SudocSudocFranceF