D-Wave Quantum Inc., un fournisseur commercial de matériel et de logiciels d'informatique quantique, a annoncé aujourd'hui le lancement de son programme de simulation d'informatique quantique à modèle de porte en mode bêta-test, permettant aux clients de tester des programmes sensibles aux erreurs.
Le simulateur est construit autour de la technologie de modèle de porte supraconductrice à double rail de D-Wave, conçue pour détecter les erreurs et les corriger, permettant une mise à l'échelle matérielle plus efficace.
D-Wave propose à la fois des systèmes informatiques quantiques à modèle de porte et à recuit. Les ordinateurs quantiques à modèle de porte fonctionnent comme les ordinateurs traditionnels, utilisant des portes logiques booléennes et permettant une programmation procédurale. En revanche, les ordinateurs quantiques recuits manipulent les limites énergétiques pour résoudre des problèmes d’optimisation.
Différent de l’informatique classique, l’informatique quantique à modèle de porte gère les amplitudes de probabilité sur les bits quantiques et lui permet de créer des portes de probabilité spécialisées qui peuvent exister en superpositions – créant des connexions logiques qui peuvent être 1, 0 ou les deux 1 et 0 en même temps. Il peut également fonctionner sur des portes multi-qubits qui relient plusieurs qubits via un phénomène appelé intrication quantique.
Cette architecture permet à des systèmes logiques procéduraux complexes d'exister dans plusieurs états à la fois avant qu'une réponse ne soit finalisée. Cela permet essentiellement à un circuit quantique d'exécuter un calcul rapidement car il exécute les combinaisons d'un programme en parallèle en utilisant la physique.
L'ordinateur lui-même exécute le circuit plusieurs fois, car une seule exécution ne garantit pas une réponse correcte, mais comme chaque exécution est extrêmement rapide – beaucoup plus rapide qu'un ordinateur classique similaire – le temps nécessaire est négligeable. Enfin, la répartition des réponses est examinée et la fréquence révèle la bonne solution.
Le directeur général, le Dr Alan Baratz, a déclaré que le programme bêta marque une étape majeure dans la feuille de route de l'entreprise vers l'avancement de l'informatique quantique à modèle de porte tolérant aux pannes.
« La correction des erreurs quantiques est un défi déterminant dans la course à l'informatique quantique à modèle de porte commercialement utile », a déclaré Baratz. « En donnant aux organisations de premier plan un accès anticipé à notre simulateur, nous leur permettons d'explorer une approche fondamentalement plus efficace de la tolérance aux pannes et les applications que nous espérons qu'il débloquera. »
La société a récemment publié un document de recherche dans Nature démontrant une couche fondamentale de l'architecture à double rail qui préserve la détection des erreurs. Dans cet article, les chercheurs de D-Wave ont montré comment des portes intriquantes à deux qubits haute fidélité peuvent fonctionner avec correction d'erreurs.
La tolérance aux pannes est importante pour les ordinateurs quantiques, car les qubits sont extrêmement fragiles et affectés par le « bruit ». Le bruit peut provenir de changements dans l’environnement, tels que des changements de température, de l’électromagnétisme, des particules de lumière parasite ou des vibrations – tout peut leur faire perdre leur cohérence ou même inverser les informations. En conséquence, les ordinateurs quantiques sont conçus pour détecter et corriger les erreurs, et souvent pour mettre à l’échelle le nombre de qubits côte à côte, de sorte que si le bruit modifie un qubit, ses frères et sœurs ne sont pas affectés.
Les participants au programme bêta comprenaient des organisations couvrant des entités commerciales et de recherche : Banco Bilbao Vizcaya Argentaria SA, FirstQFM, Florida Atlantic University et le Jülich Supercomputing Centre.
« Les modèles d'apprentissage automatique quantique qui fonctionnent bien dans des conditions idéales peuvent se comporter très différemment lorsqu'ils sont exposés à des contraintes matérielles réalistes », a déclaré le Dr Arslan Munir, professeur de génie électrique et d'informatique à la FAU. « Le simulateur de D-Wave nous permettra d'étudier comment des approches sensibles aux erreurs et efficaces en qubits pourraient améliorer la robustesse de l'apprentissage automatique quantique et aider à établir des directives de conception pratiques. »
