— Dmitriy Rybin / Shutterstock.com

Ces dernières années, des machines de plus en plus puissantes se sont illustrées dans le domaine de l’informatique quantique. Récemment annoncé, le processeur supraconducteur Eagle d’IBM intègre 127 qubits, contre 66 seulement pour le précédent détenteur du record.

Un nombre record de qubits

Si trois approches (qubits supraconducteurs, ioniques et photoniques) sont actuellement explorées par des équipes du monde entier afin de créer un ordinateur quantique pratique, c’est-à-dire programmable et par conséquent capable de s’acquitter d’un vaste éventail de tâches, il reste difficile de savoir laquelle deviendra l’équivalent du transistor qui a alimenté la révolution informatique classique.

En 2019, Google annonçait que son processeur Sycamore, reposant sur la même architecture supraconductrice que celle sur laquelle travaille IBM, avait atteint la suprématie quantique, soit le seuil à partir duquel les ordinateurs quantiques peuvent accomplir une tâche jugée irréalisable pour un ordinateur classique. Utilisant 54 qubits, celui-ci a été dépassé plus tôt cette année par le processeur supraconducteur Zuchongzhi de l’université des sciences et technologies de Chine (USTC), qui a utilisé successivement 56 et 60 des 66 qubits qu’il comporte.

Avec ses 127 qubits, Eagle d’IBM est désormais le plus grand, et donc théoriquement le plus puissant, processeur quantique supraconducteur. Chaque bit quantique ajouté représente une avancée significative en termes de capacités de calcul : contrairement aux ordinateurs classiques, dont la puissance augmente de manière linéaire, un qubit supplémentaire double la puissance potentielle d’un processeur quantique.

Les qubits du processeur d’IBM sont disposés sur une seule couche, ce qui réduit leur taux d’erreur, tandis que le câblage de contrôle est réparti sur plusieurs niveaux physiques.

« Le franchissement de la barre des 100 qubits est plus psychologique que physique », estime Bob Sutor, d’IBM. « Avec Eagle, nous démontrons que nous pouvons évoluer, que nous pouvons commencer à générer suffisamment de qubits pour disposer d’une capacité de calcul suffisante pour résoudre des problèmes intéressants. C’est un tremplin vers des machines plus grandes. »

Des preuves de ses performances attendues

Il est toutefois difficile de comparer la puissance de la puce d’IBM avec celle des processeurs supraconducteurs précédents. Google et l’USTC ont tous deux utilisé un test commun pour les évaluer, qui consistait à simuler un circuit quantique et à échantillonner des nombres aléatoires à partir de sa sortie. IBM affirme avoir créé un processeur plus programmable et plus adaptable, mais n’a pas encore publié d’article universitaire exposant ses performances ou ses capacités.

La société américaine a déclaré qu’elle espérait faire la démonstration d’un processeur de 400 qubits l’année prochaine et franchir la barrière des 1 000 qubits l’année suivante avec une puce appelée Condor. À ce stade, on s’attend à ce qu’une limite d’expansion soit atteinte, ce qui nécessitera la création d’ordinateurs quantiques à partir de réseaux de ces processeurs reliés par fibre optique.

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