IBM a annoncé en début de semaine un nouveau processeur quantique baptisé Eagle de 127 qubits. Le processeur Eagle marque une « petite révolution technologique », a commenté Xavier Vasques, CTO d’IBM France, à ZDNet. Selon IBM, il représente une percée dans l’exploration de l’immense potentiel informatique des dispositifs basés sur la physique quantique.
Mais c’est à l’horizon 2023 qu’IBM projette d’entrer dans l’ère de l’avantage quantique, sur des applications plus concrètes. En effet, Big Blue prévoit dans sa roadmap de lancer son processeur Condor de 1 121 qubits à cette date, après une autre étape intermédiaire de 433 qubits prévue l’an prochain, selon les projections de la firme.
Le dernier processeur Eagle en date fait suite au processeur Hummingbird de 65 qubits, dévoilé en 2020, et précédemment à Falcon, de 27 qubits, dévoilé en 2019. Le nombre de qubits tend ainsi à doubler chaque année. « La petite révolution qu’on a faite lors de cette annonce, au-delà de passer la barre des 100 qubits, c’est de designer une architecture tridimensionnelle qui permet de communiquer avec l’ensemble des qubits », explique à ZDNet Xavier Vasques, revenant sur l’annonce d’Eagle.
Xavier Vasques appuie ses propos sur la métaphore d’un terrain de football. « Vous placez 127 joueurs sur le terrain, et vous essayez de les organiser. Lorsque vous mettez des fils et des câbles pour communiquer avec les joueurs, vous n’allez pas forcément pouvoir communier avec tous les joueurs si vous êtes placé au bord du terrain. » En langage quantique, cela donne un raisonnement similaire : « avec une structure en 3D, c’est comme si vous aviez, au-dessus du terrain, des câbles qui communiquent avec chaque qubit ». Et cette architecture a une autre qualité, ajoute Xavier Vasques : « cela permet en outre de faciliter le passage à l’échelle, et d’augmenter le nombre de qubits ».
L’ère du « pur quantique »
« Plus vous avez de qubits, plus vous avez la capacité de faire du calcul », souligne Xavier Vasques. Toutefois, pour mesurer la performance d’un ordinateur quantique, le nombre de qubits ne suffit pas. IBM mesure les progrès du matériel d’informatique quantique à l’aide de trois attributs de performance, que sont l’échelle, la qualité et la vitesse.
L’échelle est mesurée par le nombre de qubits sur un processeur quantique et détermine la taille du circuit quantique qui peut être exécuté. La qualité est quant à elle mesurée par le volume quantique, et décrit la précision d’exécution des circuits quantiques sur un dispositif quantique réel. Enfin, la vitesse, mesurée par les « CLOPS » (Circuit Layer Operations Per Second), est une mesure qu’IBM a introduite en novembre 2021, et qui reflète, comme l’indique le groupe dans un communiqué, « la possibilité d’exécuter des calculs réels composés d’un grand nombre de circuits quantiques ».
Le volume quantique constitue donc un autre indicateur de performance regardé de près. Il caractérise la fiabilité d’un ordinateur, en se basant sur l’idée que le taux d’erreur est en partie « intrinsèque à la machine elle-même », évoque Xavier Vasques. En plus d’augmenter le nombre de qubits dans un processeur, IBM se fixe comme objectif de « doubler le volume quantique chaque année », et ainsi « montrer la qualité des systèmes », explique ce dernier.
Selon IBM, Eagle est « le premier processeur quantique dont l’échelle rend impossible toute simulation fiable par un ordinateur classique ». Pour Xavier Vasques, cela ouvre la porte à « une autre ère, celle du pur quantique ». Mais à ce stade, on ne peut pas encore parler d’avantage quantique. « IBM projette l’avantage quantique à l’horizon 2023 », estime Xavier Vasques. Selon le CTO, cet avantage quantique s’appliquera sur « des applications concrètes et utiles pour la société », pour résoudre des problématiques d’optimisation notamment, dans des domaines spécifiques comme la santé, la chimie, la finance, l’aéronautique ou encore le transport maritime.
Une introduction à l’IBM Quantum System Two
Lors du IBM Quantum Summit, l’événement annuel qui présente les étapes importantes de Big Blue en matière de matériel et de logiciels quantiques, IBM a en outre dévoilé son système quantique prochaine génération, l’IBM Quantum System Two. Il sera conçu pour fonctionner avec des processeurs comportant plus de qubits encore.
Selon IBM, ce système intégrera une nouvelle génération d’électronique de contrôle de qubits évolutive, ainsi que des composants cryogéniques et un câblage de plus haute densité. En outre, il présentera une nouvelle plateforme cryogénique conçue en collaboration avec l’entreprise finlandaise Bluefors, ont présenté les responsables d’IBM lors du IBM Quantum Summit.
« Demain, le System Two sera organisé en Hexagone et partagera l’électronique et le système de refroidissement avec plusieurs puces et systèmes quantiques », a précisé Xavier Vasques.
IBM avait dévoilé en 2019 son Quantum System One. Depuis lors, « IBM a déployé 38 systèmes quantiques, dont deux en dehors des Etats-Unis, en Allemagne à la Fraunhofer-Gesellschaft, et au Japon pour l’Université de Tokyo », a indiqué la firme dans un communiqué. Par ailleurs, IBM a annoncé un nouveau partenariat avec l’Université Yonsei de Séoul, en Corée du Sud.
Pour Xavier Vasques, s’il est essentiel que les Etats investissent dans la recherche et les compétences, les entreprises doivent aussi prendre le virage quantique. « Si les entreprises n’investissent pas dans le quantique, d’autres en dehors de nos frontières le feront. Chez IBM, nous essayons de fournir l’innovation et la technologie. Quant aux cas d’usage, c’est aux industriels et aux entreprises de se saisir du sujet », dit-il. « J’ai répété pendant des années que l’intelligence artificielle allait être une révolution. Le quantique va l’être plus encore », ajoute-t-il.
Toutefois, « les dernières générations de machines sont plutôt réservées à des partenaires », note le responsable. Le processeur Eagle n’y coupera pas, et sera mis à la disposition de certains membres de l’IBM Quantum Network en décembre.
