Après avoir introduit les processeurs quantiques Eagle en 2021 (127 qubits) et Osprey (433 qubits) en 2022, IBM annonce maintenant l’arrivée de ses nouvelles puces baptisées Condor et Heron, avec respectivement 1121 et 133 qubits. Ces nouveaux processeurs ont notamment permis de démontrer que le nombre de qubits ne reflète pas forcément la performance globale.
L’entreprise technologique américaine spécialisée dans les systèmes informatiques IBM considère que le calcul quantique jouera un rôle central dans le développement des systèmes informatiques de haute performance dans un futur relativement proche. Cela nécessitera évidemment l’utilisation d’ordinateurs quantiques capables d’effectuer des tâches de calcul extrêmement complexes et variées, visant à largement surpasser les capacités des ordinateurs classiques.
Lundi dernier, lors de l’IBM Quantum Summit, l’entreprise a annoncé des avancées significatives qui la rapprochent de cette vision. Conformément à sa feuille de route, IBM a révélé deux nouveaux processeurs, notamment : Heron et Condor.
Condor, un processeur de 1121 qubits
Le processeur Condor se démarque évidemment par sa quantité « presque record » de qubits : 1121. Il est doté d’une technologie de porte à résonance croisée. Il s’agit d’une méthode permettant d’obtenir des interactions entre qubits dans un circuit quantique. Elle est cruciale pour effectuer des opérations quantiques complexes. Dans ce nouveau processeur, IBM a réussi à augmenter de 50% la densité en qubits, une autre prouesse technique notable.
Dans son annonce, l’entreprise souligne également l’ampleur de l’infrastructure nécessaire pour gérer le Condor. En effet, plus de 1,6 kilomètre de câblage cryogénique haute densité est nécessaire. Ce dernier est essentiel pour maintenir les qubits à des températures extrêmement basses pour leur bon fonctionnement.
Malgré son nombre de qubits élevé, IBM note que les performances du Condor sont comparables à celles de l’Osprey, qui possède 433 qubits. Néanmoins, il est décrit comme une « étape majeure » en matière d’innovation, car il permettra d’influencer la conception hardware future. Autrement dit, les avancées réalisées avec Condor pourraient conduire à de nouvelles générations de processeurs quantiques, qui devraient eux être beaucoup plus performants.
Heron, une question de précision…
IBM annonce également l’arrivée de Heron, une autre puce au nom d’oiseau, cette fois dotée de « seulement » 133 qubits. Ce processeur possède malgré cela une caractéristique importante, notamment un taux d’autocorrection d’erreurs élevé. Par exemple, comparé à Eagle (127 qubits), il est entre 3 à 5 fois plus performant sur ce plan.
Heron a aussi l’avantage d’être modulaire, ce qui signifie qu’il est possible de combiner plusieurs puces pour augmenter la capacité de traitement quantique globale. Par ailleurs, IBM a également présenté le Quantum System Two, un système composé de trois puces Heron. Déjà opérationnel dans un laboratoire à New York, il est conçu pour effectuer des exécutions de circuits parallèles, une fonction essentielle pour le supercalcul quantique.
Vers l’amélioration de la résistance aux erreurs
Pendant plusieurs années, IBM a adopté une stratégie de développement qui visait à augmenter le nombre de qubits de ses processeurs chaque année. Mais dans son annonce, la firme semble maintenant vouloir se concentrer sur d’autres critères de performance, notamment la résistance aux erreurs.
Rappelons que les qubits sont extrêmement sensibles aux interférences extérieures, ce qui conduit à des erreurs de calcul. C’est pourquoi le développement de techniques de correction d’erreurs est crucial pour rendre les ordinateurs quantiques pratiques et fiables. Pour surmonter ce problème, les physiciens d’IBM ont développé une approche dans laquelle plusieurs qubits physiques sont rassemblés pour créer un seul « qubit logique ». Cette stratégie permettrait d’améliorer la précision et la fiabilité des calculs.
IBM a annoncé son intention de disposer d’un « nombre utile » de qubits logiques d’ici la fin de la décennie. Cette initiative s’inscrit dans sa feuille de route visant à développer davantage sa technologie de correction d’erreurs, essentielle pour réaliser des calculs quantiques plus avancés.
Présentation du Quantum System Two (YouTube/IBM) :