Les scientifiques affirment avoir développé une solution de câblage 3D révolutionnaire qui permet de multiplier par 100 le nombre de bits quantiques (qubits) une informatique quantique la puce peut prendre en charge.
Typique processeurs informatiques quantiques (QPU) sont construits avec un câblage horizontal bidimensionnel, tout comme les unités centrales de traitement (CPU) de nos appareils classiques. Mais ce câblage traditionnel limite le nombre de qubits que les scientifiques peuvent entasser sur un processeur donné. Les puces actuellement disponibles chez Google et IBM, par exemple, contiennent environ 105 qubits et 120 qubitsrespectivement.
Cela représente un seul QPU capable de prendre en charge 10 000 qubits simultanés – une multiplication par 100 par rapport à l’état actuel de la technologie des ordinateurs quantiques supraconducteurs – sur une puce plus petite. C’est la première fois qu’un tel nombre de qubits est atteint sur un seul processeur quantique, selon QuantWare.
« Pendant des années, les gens ont entendu parler du potentiel de l’informatique quantique à transformer des domaines allant de la chimie aux matériaux en passant par l’énergie, mais l’industrie est restée bloquée à des QPU de 100 qubits, obligeant le domaine à théoriser sur des technologies intéressantes mais lointaines. » Matt RijlaarsdamPDG de QuantWare, a déclaré dans le communiqué. « Le VIO de QuantWare supprime enfin cette barrière d’évolutivité, ouvrant la voie à des ordinateurs quantiques économiquement pertinents. Avec le VIO-40K, nous donnons à l’ensemble de l’écosystème l’accès à l’architecture de processeur quantique hyper-évolutive la plus puissante jamais conçue.
L’intégration verticale rencontre la démocratisation quantique
Les représentants de QuantWare déclarent qu’ils prévoient de commencer à expédier les premières unités VIO-40K en 2028. Pour atteindre cet objectif, la société annonce qu’elle construira une usine de fabrication de QPU à l’échelle industrielle à Delft, aux Pays-Bas, dont l’ouverture est prévue en 2026. Ce sera « l’une des plus grandes usines quantiques au monde » et la première usine dédiée aux dispositifs à architecture ouverte quantique (QOA).
Pour mettre cette chronologie en perspective, le développement actuel de l’informatique quantique par IBM feuille de route fixe l’arrivée des QPU de 2 000 qubits à 2033 ou au-delà, sans aucun délai fixé pour les puces capables de prendre en charge 10 000 qubits.
Le goulot d’étranglement, pour la plupart des entreprises travaillant sur des ordinateurs quantiques supraconducteurs, réside dans la manière dont les processeurs quantiques sont construits. Étant donné que les fabricants ne peuvent placer qu’un nombre limité de fils sur une seule plaquette, les physiciens doivent enchaîner plusieurs processeurs. Alors que les connexions entre les qubits de chaque puce sont haute fidélité, les connexions entre les puces elles-mêmes sont souvent basse fidélité, ce qui provoque un goulot d’étranglement pour la transmission des données.
La série VIO de QuantWare utilise un câblage vertical qui permettrait de placer jusqu’à 10 000 qubits sur une puce plus petite que les puces de type plaquette de 100 qubits actuelles. Ceci est réalisé grâce à l’utilisation de la technologie « chiplet » qui consiste à assembler des modules fabriqués individuellement pour former des puces complètes.
Au lieu de s’appuyer sur des connexions puce à puce basse fidélité comme le font les processeurs quantiques actuels, les chipsets sont fabriqués séparément puis scellés ensemble pour créer un environnement système sur puce capable de fonctionner comme un seul QPU.
Un cerveau quantique dans une boîte
Le calendrier de QuantWare est relativement ambitieux par rapport à celui de ses pairs, mais les représentants affirment que l’un des facteurs jouant en faveur de l’entreprise est l’adoption de QOA.
Contrairement à Google et IBM, QuantWare ne développe pas de solution informatique quantique de bout en bout. Ses QPU sont conçus pour fonctionner avec des composants d’autres sociétés, tels que les contrôleurs Qblox et les logiciels Nvidia.
Cela signifie que le VIO-40K sera essentiellement plug-and-play avec Nvidia NVQLINK – une architecture conçue pour permettre aux QPU de se connecter aux GPU dans un système hybride classique-quantique – lui permettant ainsi de s’interfacer avec les supercalculateurs existants. Cela lui permettra également de se connecter à Nvidia CUDA – une plate-forme informatique parallèle et un modèle de programmation – pour permettre aux développeurs d’intégrer de manière transparente des charges de travail quantiques entières dans les systèmes hybrides.
En fin de compte, cela place QuantWare dans la position d’agir potentiellement en tant que fournisseur de matériel de type Intel pour les systèmes informatiques quantiques, travaillant ainsi avec d’autres entités informatiques quantiques.
