Résumé
La sixième et dernière leçon a été consacrée tout d’abord à la discussion de la correction des erreurs pour la préservation de l’information quantique. Au départ, cette notion de correction quantique des erreurs semblait paradoxale car pour corriger une erreur, il faut d’abord l’avoir mise en évidence. Or mesurer un système, en mécanique quantique, conduit en général à détruire l’information qu’il recèle, si l’axe selon lequel s’effectue la mesure ne coïncide pas avec l’axe employé au départ pour coder l’information. Un tel phénomène n’existe pas pour un système classique dont on peut mesurer en principe l’état sans jamais le perturber, même si l’on ignore le processus de codage permettant de retrouver l’information associée à cet état. Pourtant il est possible de corriger les erreurs affectant une superposition quantique d’état si l’on dispose de plusieurs bits quantiques : cinq est le nombre minimum mais un nombre plus grand est souvent nécessaire pour simplifier l’architecture du système traitant l’informatique quantique. En codant le bit quantique logique désiré à partir de deux états intriqués et correctement choisis des bits quantiques physiques, il est possible de savoir qu’une erreur a perturbé l’un des bits quantiques physiques sans détruire la superposition d’état du bit logique. Le code correcteur d’erreur quantique est conçu de manière que l’erreur translate en bloc le bit logique dans le vaste espace des états intriqués des bits physiques. Laquelle de ces translations en bloc a eu lieu est une variable est elle-même mesurable et on peut montrer que cette mesure-là n’affecte pas le bit logique, à la différence de la mesure directe de ce dernier. Une fois le type d’erreur connu, il est facile d’effectuer l’opération de correction en effectuant une série de portes logiques sur les bits physiques.
