Code stabilisateur

Un code stabilisateur est un code quantique autocorrecteur qui protège k qubits en les encodant dans n qubits (avec nécessairement ). La mise en œuvre d'ordinateurs quantiques se heurte aux difficultés introduites par la présence de bruits, d'origine externe ou interne au système quantique construit, et qui perturbent les distributions probabilistes des états intriqués mesurés en fin de calcul. Puisque ce bruit peut fausser le résultat obtenu par un algorithme quantique, il est nécessaire de pouvoir déterminer, avec une marge de probabilité suffisante, si le résultat obtenu est entaché d'erreurs ou non, ou a subi des altérations, et ensuite de pouvoir les corriger. Dans un ordinateur binaire classique, les erreurs obtenues sur les bits individuels sont d'un seul type : l'inversion du bit mesuré. Pour la pallier, on dispose de méthodes comme l'amplification des bits initiaux avant leur traitement par combinaison, puis la mesure et la correction du résultat par échantillonnage à travers là aussi une réamplification, où le bruit sera réparti pour moitié entre les deux états possibles du bit final. Le bit final est correct si le bruit introduit dans le système reste inférieur à un seuil de 50 % de la mesure permettant de le discriminer. Cependant des seuils de discriminations avec des incertitudes inférieures sont utilisés pour corriger certains effets comme les hystérésis. Ce procédé agit comme un système stabilisateur, mais en règle plus générale, les codes stabilisateurs sont une classe particulière de codes correcteurs permettant de détecter et corriger de vastes ensembles de bits (par exemple dans un circuit de mémoire, un support d'enregistrement ou de transmission de données). Dans un ordinateur quantique, un qubit peut non seulement être entaché par une erreur d'inversion : où a et b sont les probabilités complémentaires des qubits élémentaires sans erreur avec (a, b) unitaire, elles-mêmes entachées de bruit rompant l'intrication unitaire), mais aussi par une erreur de changement de signe sur la probabilité complémentaire, ces deux types d'inversions étant orthogonaux et pouvant exister en combinaisons linéaires quelconques.