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Informatique Quantique : IBM lance son premier processeur à plus de 100 Qubits

Le nouveau processeur quantique IBM Eagle atteint 127 Qubits, soit deux fois plus que le Hummingbird lancé en 2020. Avec cette nouvelle machine, Big Blue prend de l’avance dans la course du Quantum Computing.

Dans le cadre du Quantum Summit, IBM vient d’annoncer son plus large processeur quantique : Eagle. Cette puce offre une puissance de 127 Qubits, et peut effectuer des calculs impossibles pour les ordinateurs traditionnels.

Le processeur IBM Eagle a quasiment deux fois plus de qubits que le précédent : Hummingbird. Ce processeur lancé en 2020 était doté de 65 qubits.

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Selon IBM, Eagle représente un grand pas en avant puisqu’il s’agit de son premier processeur quantique à plus de 100 qubits. Jusqu’à présent, la firme a déployé une cinquantaine de systèmes quantiques dont une vingtaine sont disponibles via le Cloud.

De nouvelles techniques sont exploitées par Eagle afin de placer les composants de contrôle à de multiples niveaux physiques tout en gardant les qubits sur une couche unique. Ceci permet d’utiliser davantage de qubits. Ainsi, Eagle ne peut être simulé complètement par un ordinateur classique.

Pour l’heure, l’entreprise n’est pas en mesure de préciser combien de temps les qubits de ce processeur peuvent rester à l’état quantique, ou dans quelle mesure ses qubits sont enchevêtrés.

Précisons toutefois que la firme n’a pas encore effectué de démonstration sur un benchmark pour prouver la puissance de son processeur. Il ne s’agit pour l’instant que d’une affirmation.

Le processeur IBM Eagle sera accessible d’ici la fin de l’année 2021, via le cloud pour les entreprises membres du Q Network. Ce réseau compte notamment Toyota, Delta Air Line ou Wells Fargo.

Jusqu’à présent, ces organisations ont lancé de petits projets expérimentaux avec les ordinateurs quantiques. Toutefois, elles n’ont pas encore déployé ces machines pour leurs opérations.

Le processeur IBM Falcon s’améliore

Outre le processeur Eagle, IBM annonce que son processeur Falcon à 27 qubits effectue aussi des progrès. Ses qubits peuvent désormais rester dans un état quantique pour 300 microsecondes.

C’est environ trois fois plus que le temps moyen pour les autres qubits construits avec des matériaux superconducteurs comme ceux d’IBM. Les entreprises utilisent différentes méthodes pour créer des qubits, comme des lasers pour piéger les ions, ou encore des processeurs en silicone similaires aux puces classiques.

Une nouvelle méthode de mesure des performances quantiques

En parallèle, IBM annonce une nouvelle méthode de mesure des performances quantiques : Circuit Layer Operations per Second, ou CLOPS.

Un ordinateur quantique ne produit pas un résultat précis et unique pour un calcul à la manière d’un ordinateur classique. La réponse peut varier chaque fois que le calcul est effectué. Pour obtenir une solution exacte, il faut donc effectuer le calcul plusieurs centaines voire plusieurs milliers de fois.

Au fil des répétitions, la distribution des résultats converge vers une solution exacte. Toutefois, IBM n’est pas encore prêt à dévoiler le CLOPS du processeur Eagle.

Surpasser les limites de l’informatique quantique

En théorie, les ordinateurs quantiques peuvent surpasser les ordinateurs classiques grâce à l’état quantique de leurs bits et à leur enchevêtrement au sein du processeur. Toutefois, jusqu’à présent, les ordinateurs quantiques sont limités par un nombre insuffisant de qubits.

De plus, les qubits ne peuvent rester dans un état quantique suffisamment longtemps pour dépasser les ordinateurs classiques. Après quelques centaines de microsecondes, les qubits quittent leur état quantique et les calculs deviennent erronés.

Il faut alors résoudre ces erreurs, soit en utilisant davantage de qubits, soit grâce à un logiciel. Or, il n’existe pas encore de méthode suffisamment efficace. C’est la raison pour laquelle cette nouvelle technologie n’est pas encore commercialisée.

En 2019, Google a atteint la  » suprématie quantique «  en résolvant un problème de physique quantique impossible pour un ordinateur classique. Toutefois, même s’il s’agit d’un succès scientifique, il n’est pas directement applicable en entreprise.

IBM en tête de la course au quantique

ibm feuille de route quantique

En 2020, IBM dévoilait sa feuille de route pour l’informatique quantique. La firme américaine prévoyait de produire un processeur quantique à plus de 1000 qubits pour 2023. Une machine si puissante serait en mesure d’effectuer des tâches utiles pour des applications d’entreprise.

Outre IBM, plusieurs dizaines d’entreprises dans le monde se livrent à une course à la commercialisation de la technologie quantique. Parmi elles, on peut citer Google, Honeywell, D-Wave Systems, Rigetti Computique, IonQ, ou encore Microsoft.

Le marché se développe à grande vitesse. L’entreprise IonQ est récemment entrée en bourse, et ses actions montent en flèche grâce à de récents accords avec Accenture et Softbank. De même, Honeywell Quantum et Cambridge Quantum vont combiner leurs forces pour faire leur entrée en bourse.

Avec le processeur Eagle, IBM prend de l’avance sur ses concurrents dans cette nouvelle bataille technologique. La firme compte toujours lancer son premier ordinateur quantique commercial en 2023.

Le Quantum System Two fonctionnera avec des processeurs à plus de 1000 qbits. Il sera modulaire, ce qui lui permettra d’héberger et de refroidir de multiples processeurs sur un seul système. Son architecture permettra aux utilisateurs de manipuler et de tester des portions du système sans affecter l’intégralité de la configuration.

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