IBM présente de nouveaux processeurs quantiques, des fonctionnalités logicielles et des expériences qui accélèrent le développement vers l’avantage quantique et les ordinateurs quantiques tolérants aux erreurs.
Lors de sa conférence annuelle des développeurs quantiques, IBM annonce plusieurs nouvelles étapes dans le développement de la technologie quantique. L’entreprise introduit un nouveau processeur, étend sa pile logicielle et présente des résultats expérimentaux qui devraient contribuer à la création d’ordinateurs quantiques surpassant les systèmes conventionnels d’ici fin 2026 et de systèmes tolérants aux erreurs en 2029.
Le processeur IBM Quantum Nighthawk est au cœur de ces annonces. Ce nouveau modèle contient 120 qubits et 218 couplages ajustables entre qubits. Selon IBM, l’architecture prend en charge des circuits jusqu’à 30 % plus complexes que sur la génération précédente de processeurs. Les utilisateurs pourraient effectuer des calculs avec un maximum de 5 000 portes à deux qubits. Le fabricant s’attend à ce que les versions ultérieures de Nighthawk augmentent ce nombre à 15 000 portes en 2028.
Suprématie mesurable
Pour rendre mesurable le progrès vers l’avantage quantique, IBM collabore avec différentes institutions de recherche sur un système de suivi public de la suprématie quantique. Cette plateforme contient actuellement trois expériences, dont des problèmes de variation et des tâches facilement vérifiables classiquement. Elle devrait permettre au domaine de recherche plus large de comparer les résultats avec les méthodes de simulation classiques.
De temps en temps, des entreprises comme D-Wave proclament la suprématie quantique, mais il s’agit généralement de systèmes résolvant un problème très spécifique difficile à traduire en une utilisation plus générale. IBM espère promouvoir une mesure plus objective et, bien sûr, être le premier à franchir la barrière de la suprématie.
Logiciels et systèmes binaires
La pile logicielle Qiskit reçoit également de nouvelles fonctionnalités. Grâce aux circuits dynamiques, IBM revendique un gain de précision de 24 % pour les systèmes de plus de 100 qubits. Un nouveau modèle d’exécution et une API C devraient faciliter la réduction des erreurs en combinaison avec les systèmes HPC. IBM rapporte qu’il peut décoder les erreurs en 480 nanosecondes avec des codes qLDPC et du matériel HPC classique.
Les coûts pour obtenir des résultats précis à partir des calculs seraient ainsi plus de cent fois inférieurs. De plus, une interface C++ sera disponible pour développer directement des programmes quantiques dans des environnements HPC.
Le tandem entre HPC et quantique prend de la vitesse cette année. Non seulement IBM y mise, mais aussi Nvidia. Ce n’est pas illogique : les ordinateurs quantiques promettent des performances inédites, mais pas pour toutes les applications. Windows et Office ne fonctionneront pas mieux sur un ordinateur quantique. Dans cette optique, il peut être intéressant de traiter les ordinateurs quantiques comme des sous-systèmes ou des accélérateurs, collaborant avec des systèmes binaires là où cela apporte une valeur ajoutée.
Récompense à long terme
Outre les étapes à court terme, IBM présente également son processeur expérimental Quantum Loon. Selon l’entreprise, celui-ci démontre tous les éléments matériels nécessaires aux ordinateurs quantiques tolérants aux erreurs. La puce comprend notamment des couches de routage supplémentaires permettant des connexions plus longues entre les qubits.
Entre-temps, la production de puces quantiques est transférée vers une installation de wafers de 300 mm dans le complexe Albany NanoTech à New York. Grâce à cette ligne de production plus moderne, IBM affirme doubler la vitesse de développement et pouvoir tester des conceptions de puces plus complexes.