IBM crée le plus grand ordinateur quantique supraconducteur jamais créé

IBM affirme avoir produit un ordinateur quantique de 127 qubits. C’est plus du double de la taille des machines comparables fabriquées par Google et l’Université des sciences et technologies de Chine

Par Matthieu Sparkes

IBM a créé le plus grand ordinateur quantique supraconducteur au monde, dépassant la taille des machines de pointe de Google et des chercheurs chinois. Les appareils précédents ont démontré jusqu’à 60 qubits supraconducteurs, ou bits quantiques, travaillant ensemble pour résoudre des problèmes, mais le nouveau processeur Eagle d’IBM fait plus que doubler en enchaînant 127.

Plusieurs approches sont poursuivies par des équipes du monde entier pour créer un ordinateur quantique pratique, comprenant des supraconducteurs et des photons intriqués, et on ne sait toujours pas lequel deviendra l’équivalent du transistor qui a alimenté la révolution informatique classique.

En 2019, Google a annoncé que son processeur Sycamore, qui utilise la même architecture supraconductrice avec laquelle IBM travaille, avait atteint la suprématie quantique – le nom donné au point auquel les ordinateurs quantiques peuvent résoudre un problème qu’un ordinateur classique trouverait impossible. Ce processeur utilisait 54 qubits, mais a depuis été dépassé par 56 puis Démonstration de 60 qubits avec le processeur supraconducteur Zuchongzhi de l’Université des sciences et technologies de Chine (USTC) à Hefei.

Le processeur Eagle à 127 qubits d’IBM occupe désormais la première place en tant qu’ordinateur quantique supraconducteur le plus grand, et donc théoriquement le plus puissant, à démontrer. Chaque qubit supplémentaire représente un pas en avant significatif en termes de capacité : contrairement aux ordinateurs classiques, dont la puissance augmente de manière linéaire au fur et à mesure de leur croissance, un qubit supplémentaire double effectivement la puissance potentielle d’un processeur quantique.

La société canadienne D-Wave Systems vend depuis quelques années des machines composées de milliers de qubits, mais elles sont largement considérées comme des machines très spécifiques adaptées à un certain algorithme appelé recuit quantique plutôt que des ordinateurs quantiques entièrement programmables. Ces dernières années, de nombreux progrès en informatique quantique se sont concentrés sur les qubits supraconducteurs, l’une des principales technologies soutenues par Google, USTC et IBM.

Bob Sutor chez IBM affirme que franchir la barrière des 100 qubits est plus psychologique que physique, mais que cela montre que la technologie peut se développer. « Avec Eagle, nous démontrons que nous pouvons évoluer, que nous pouvons commencer à générer suffisamment de qubits pour nous mettre sur la voie d’avoir une capacité de calcul suffisante pour résoudre les problèmes intéressants. C’est un tremplin vers de plus grosses machines », dit-il.

Cependant, il est difficile de comparer la puissance de la puce IBM avec les processeurs précédents. Google et USTC ont tous deux utilisé un test commun pour évaluer ces puces, qui consistait à simuler un circuit quantique et à échantillonner des nombres aléatoires à partir de sa sortie. IBM prétend avoir créé un processeur plus programmable et adaptable, mais n’a pas encore publié d’article académique décrivant ses performances ou ses capacités.

Peter Leek de l’Université d’Oxford dit qu’il est tentant d’évaluer les performances entièrement sur le nombre de qubits, mais qu’il y a d’autres métriques qui doivent être examinées – dont aucune n’a encore été publiée pour Eagle. « C’est définitivement positif, c’est bien qu’ils fassent quelque chose avec plus de qubits, mais finalement cela ne devient utile que lorsque le processeur fonctionne vraiment bien », dit-il.

Scott Aaronson de l’Université du Texas à Austin a des réserves similaires quant à l’importance du nouveau processeur à ce stade, affirmant que plus de détails sont nécessaires. « J’espère que l’information arrivera, dit-il.

IBM a déclaré qu’il espère faire la démonstration d’un processeur de 400 qubits l’année prochaine et franchir la barre des 1000 qubits l’année suivante avec une puce appelée Condor. À ce stade, on s’attend à ce qu’une limite d’expansion soit atteinte, nécessitant la création d’ordinateurs quantiques à partir de réseaux de ces processeurs reliés entre eux par des liaisons à fibres optiques.