Le 15 octobre 2026, Google Quantum AI a annoncé une démonstration de culture d’états magiques sur son processeur Willow, avec une erreur environ 40 fois plus faible que pour des états non cultivés, selon Google. La prépublication de recherche datée du 15 décembre 2025 détaille les mesures : près de θ = π/4, l’erreur logique du circuit cultivé se situe entre 1 × 10⁻⁴ et 2 × 10⁻⁴, et environ 8 % des tentatives sont conservées. (Google Quantum AI ; article de recherche)
Comment la culture prépare un état T
La culture d’états magiques vise à préparer un état T, une ressource quantique utilisée pour réaliser des portes T, nécessaires au calcul quantique universel tolérant aux fautes. L’expérience commence par injecter un état bruité, puis applique des mesures logiques tolérantes aux fautes. La post-sélection conserve les résultats recherchés et écarte les tentatives où une erreur est détectée ou le résultat mesuré n’est pas le bon.
Pour évaluer l’état obtenu, les chercheurs ont aussi développé la tomographie par kickback : les étapes de culture servent à mesurer l’état de façon tolérante aux fautes et à en borner la fidélité. L’article rapporte une fidélité de l’état T de 0,9999(1). C’est une mesure de la fidélité de cet état, pas une mesure générale de la précision d’un ordinateur quantique.
Une erreur logique plus faible, mais peu d’essais conservés
Près de θ = π/4, l’article compare la probabilité d’erreur logique d’une injection seule à celle du circuit complet après culture :
| Condition expérimentale | Probabilité d’erreur logique près de θ = π/4 |
| Injection seule, sans culture | 4,4(2) × 10⁻³ |
| Circuit complet avec culture | 1 × 10⁻⁴ à 2 × 10⁻⁴ |
La différence porte sur les conditions mesurées : la valeur cultivée concerne le circuit complet et sa post-sélection. À cet angle, environ 8 % des tentatives sont retenues. La fidélité élevée décrit donc les états conservés, tandis que la plupart des tentatives sont écartées.
Du code couleur au code de surface
L’expérience utilise un code couleur de distance 3 pour cultiver l’état, puis montre son greffage vers un encodage en code de surface de distance 5. La distance de code caractérise la protection logique contre les erreurs ; ce n’est pas le nombre de qubits physiques du processeur. Le code couleur permet les opérations de Clifford à un qubit utilisées dans la culture, tandis que le code de surface est la destination envisagée pour des opérations tolérantes aux fautes ultérieures.
Le processeur Willow utilisé dans l’étude compte 105 qubits supraconducteurs de type transmon réglable, disposés en réseau carré. Le passage d’un code à l’autre constitue une démonstration de principe, pas une architecture déjà mise à l’échelle.
Les prochaines étapes restent techniques
Google indique qu’il reste à démontrer la culture à plus grande échelle et à poursuivre les travaux d’ingénierie. L’article cite notamment la mise en œuvre de portes T en temps réel, des distances de code plus grandes et des améliorations du décodeur parmi les pistes de travail.
