Quantinuum
Ce mardi, Microsoft a annoncé une série d’innovations relatives à son service Azure Quantum Cloud. Parmi celles-ci figurait une démonstration d’opérations logiques utilisant le plus grand nombre de qubits corrigés jusqu’à présent.
“Depuis avril, nous avons triplé le nombre de qubits logiques ici”, a déclaré Krysta Svore, Fellow technique chez Microsoft. “Nous nous rapprochons donc de cette capacité de cent qubits logiques.” L’entreprise a également trouvé un nouveau partenaire en Atom Computing, qui utilise des atomes neutres pour maintenir les qubits et a déjà démontré un matériel comptant plus de 1 000 qubits matériels.
Collectivement, ces annonces sont le dernier signe que l’informatique quantique a émergé de son enfance et progresse rapidement vers le développement de systèmes capables d’effectuer des calculs de manière fiable, des calculs qui seraient impraticables ou impossibles sur un matériel classique. Nous avons parlé avec des personnes de Microsoft et quelques-uns de ses partenaires matériels pour avoir une idée de ce qui est à venir pour nous rapprocher d’une informatique quantique utile.
Rendre la correction d’erreurs plus simple
Les qubits logiques représentent une solution à la désillusion générale que l’on ressent face à l’idée que nous ne parviendrons jamais à empêcher les qubits matériels de produire trop d’erreurs pour un calcul fiable. La correction d’erreurs sur des ordinateurs classiques consiste à mesurer l’état des bits et à comparer leurs valeurs à une valeur agrégée. Malheureusement, il est impossible de mesurer l’état d’un qubit de manière analogue pour déterminer si une erreur s’est produite, car la mesure force le qubit à adopter une valeur concrète, détruisant toute superposition de valeurs qui rend l’informatique quantique utile.
Les qubits logiques contournent ce problème en répartissant un seul bit d’information quantique sur une collection de bits, ce qui rend toute erreur moins catastrophique. La détection d’une erreur implique d’ajouter quelques bits supplémentaires au qubit logique, de sorte que leur valeur dépende de celles contenant les données. Vous pouvez mesurer ces qubits annexes pour identifier si un problème s’est produit et peut-être obtenir des informations sur la façon de le corriger.
Il existe de nombreux schémas potentiels de correction d’erreurs, certains pouvant impliquer de consacrer environ mille qubits à chaque qubit logique. Il est possible de s’en sortir avec beaucoup moins que cela, des schémas avec moins de 10 qubits existent. Cependant, en général, moins vous utilisez de qubits matériels, plus votre chance d’expérimenter des erreurs dont vous ne pouvez pas récupérer augmente. Cette tendance peut être partiellement atténuée grâce à des qubits matériels moins sensibles aux erreurs.
Le défi est que cela ne fonctionne que si les taux d’erreurs sont suffisamment bas pour que vous ne rencontriez pas d’erreurs lors du processus de correction. En d’autres termes, les qubits matériels doivent être suffisamment performants pour qu’ils ne produisent pas trop d’erreurs, rendant impossible la détection d’une erreur et la manière de la corriger. Ce seuil a été franchi relativement récemment.
La démonstration antérieure de Microsoft impliquait l’utilisation de matériel de Quantinuum, qui utilise des qubits basés sur des ions piégés dans des champs électriques. Ceux-ci affichent certains des meilleurs taux d’erreurs jamais rapportés, et Microsoft a montré que cela lui permettait de détecter et de corriger des erreurs sur plusieurs cycles de correction. Dans le nouveau travail, la collaboration est allée plus loin, réalisant plusieurs opérations logiques avec correction d’erreurs sur une collection de qubits logiques.
Finalement, en tant que journaliste, cela soulève des questions fascinantes sur l’impact potentiel de ces avancées en matière d’informatique quantique sur divers secteurs. J’imagine un avenir où des systèmes informatiques spécialement conçus peuvent résoudre des problèmes complexes en un temps record, offrant ainsi des solutions à des enjeux mondiaux tels que le changement climatique, la santé ou la cybersécurité. Des progrès comme ceux-ci pourraient transformer notre manière de vivre et de travailler. Je suis impatient de voir comment ces technologies vont évoluer et quels défis elles pourront surmonter à l’avenir.
