Atom Computing a dévoilé le premier ordinateur quantique dépassant la barre des 1 000 qubits, soit plus de deux fois plus qu’Osprey, précédent détenteur du record développé par IBM.
Machine record
Alors que les machines classiques stockent et traitent les données sous forme de bits binaires (0 ou 1), les ordinateurs quantiques utilisent des qubits, pouvant exister dans une superposition simultanée de ces deux états. Ce qui a pour effet d’augmenter leur puissance de calcul de façon exponentielle. Cependant, les états quantiques se révèlent sensibles aux interférences extérieures, créant un « bruit » (des erreurs) limitant jusqu’à présent la portée de tels dispositifs.
Contrairement aux plus grands ordinateurs quantiques actuels, dont les circuits qubits sont faits de matériaux supraconducteurs refroidis à très basse température, la nouvelle machine, qui intègre 1 180 qubits, utilise des atomes neutres piégés par des lasers dans une grille bidimensionnelle. Un conception évolutive ouvrant la voie à une correction d’erreurs sans précédent, où un grand nombre de qubits dédiés travailleront en parallèle de leurs homologues programmables.
Se prêtant mieux à l’enchêvetrement quantique, les qubits à base d’atomes neutres sont également plus stables : alors que les « temps de cohérence » d’Osprey sont compris entre 70 et 80 microsecondes, l’état quantique des bits de la machine d’Atom Computing peut être maintenu près d’une minute. Une caractéristique étroitement liée au type d’atome utilisé.
1,180 qubits and counting!
— Atom Computing (@Atom_Computing) October 24, 2023
Today, we became the first company developing universal, gate-based #quantum computers to exceed the 1,000-qubit threshold. Learn more about this accomplishment and our quest to build a fault-tolerant #quantumcomputer.https://t.co/cT9I03w4ys
Si la plupart des machines à atomes neutres utilisant l’électron d’un atome comme élément quantique, celui-ci peut être facilement affecté par les puissants lasers utilisés pour le maintenir en place. Avec l’ytterbium, il est possible d’exploiter une propriété quantique du noyau de l’atome appelée spin, beaucoup moins sensible aux perturbations. « Le noyau n’interagit pas avec l’environnement extérieur aussi fortement que l’électron », précise Ben Bloom, PDG d’Atom Computing.
Un service cloud en 2024
Bien que la start-up californienne n’ait pas encore publié de chiffres à ce sujet, elle affirme que sa machine possède une capacité de traitement comparable à celle d’IBM. Atom Computing estime qu’elle pourrait être mise à disposition de ses clients, sous la forme d’un service cloud, dès l’année prochaine.
« De nombreux groupes construisent actuellement des systèmes qui intégreront 1 000, voire plusieurs milliers de qubits atomiques », commente Mark Saffman, de l’université du Wisconsin-Madison. « C’est vraiment là que se situe la nouvelle frontière. »
