IBM a dévoilé son projet de construction du premier ordinateur quantique à grande échelle et tolérant aux erreurs, ouvrant ainsi la voie à l'informatique quantique pratique et évolutive.
Livré d'ici 2029, l'IBM Quantum Starling sera construit dans un nouveau datacenter quantique d'IBM à Poughkeepsie, dans l'État de New York, et devrait effectuer 20 000 fois plus d'opérations que les ordinateurs quantiques actuels. Représenter l'état computationnel d'un IBM Starling nécessiterait la mémoire de plus d'un quindécillion (10^48) des superordinateurs les plus puissants du monde. Avec Starling, les utilisateurs pourront explorer pleinement la complexité de ses états quantiques, qui dépassent les propriétés limitées auxquelles peuvent accéder les ordinateurs quantiques actuels.
IBM, qui exploite déjà un vaste parc mondial d'ordinateurs quantiques, publie une nouvelle feuille de route quantique qui présente ses projets pour construire un ordinateur quantique pratique et tolérant aux erreurs.
"IBM trace la prochaine frontière de l'informatique quantique", a déclaré Arvind Krishna, Chairman and CEO d'IBM. "Notre expertise dans les domaines des mathématiques, de la physique et de l'ingénierie ouvre la voie à un ordinateur quantique à grande échelle et tolérant aux erreurs, qui permettra de résoudre des défis concrets et d'ouvrir d'immenses possibilités pour les entreprises."
Des milliards d'opérations
Un ordinateur quantique à grande échelle et tolérant aux erreurs, doté de centaines ou de milliers de qubits logiques, pourrait exécuter des centaines de millions, voire des milliards d'opérations, ce qui permettrait de gagner du temps et de l'argent dans des domaines tels que le développement de médicaments, la découverte de matériaux, la chimie et l'optimisation.
Starling pourra accéder à la puissance de calcul requise pour ces problèmes en exécutant 100 millions d'opérations quantiques à l'aide de 200 qubits logiques. Il servira de base à l'IBM Quantum Blue Jay, qui sera capable d'exécuter 1 milliard d'opérations quantiques sur 2.000 qubits logiques.
Un qubit logique est une unité d'un ordinateur quantique à correction d'erreurs chargée de stocker un qubit d'informations quantiques. Il est constitué de plusieurs qubits physiques fonctionnant ensemble pour stocker ces informations et se surveiller mutuellement pour détecter des erreurs.
Comme les ordinateurs classiques, les ordinateurs quantiques doivent faire l'objet d'une correction d'erreurs afin de pouvoir exécuter des applications conséquentes sans erreurs. Pour ce faire, des groupes de qubits physiques sont utilisés pour créer un plus petit nombre de qubits logiques dont les taux d'erreurs sont inférieurs à ceux des qubits physiques sous-jacents. Les taux d'erreurs des qubits logiques sont supprimés de manière exponentielle avec la taille du groupe, ce qui leur permet d'effectuer un plus grand nombre d'opérations.
La création d'un nombre croissant de qubits logiques capables d'exécuter des circuits quantiques, avec le moins de qubits physiques possible, est essentielle pour l'informatique quantique à grande échelle. Jusqu'à aujourd'hui, aucune voie claire vers la construction d'un tel système tolérant aux erreurs sans des frais d'ingénierie irréalistes n'a été publiée.