Cet ordinateur quantique doté d’une puce 3D se dirige vers le cloud

Ilana Wisby est PDG d’Oxford Quantum Computing, une entreprise dérivée de l’Université d’Oxford au Royaume-Uni.

Image : Informatique quantique d’Oxford

Une startup au Royaume-Uni offre désormais un accès basé sur le cloud à son propre ordinateur quantique supraconducteur – mais avec une tournure qui, espère-t-elle, pourrait un jour l’aider à rivaliser avec les processeurs développés par des géants quantiques tels qu’IBM et Google.

Oxford Quantum Circuits (OQC), une startup issue de l’Université d’Oxford, aborde l’informatique quantique supraconductrice légèrement différemment. Les principaux systèmes quantiques supraconducteurs sont généralement construits dans un plan bidimensionnel, chaque qubit agissant comme une cellule unitaire qui nécessite un câblage complexe pour les contrôles et les mesures. Augmenter le nombre de qubits signifie augmenter la quantité de câblage – et sur un plan 2D, cela s’accompagne d’un risque plus élevé de créer un bruit environnemental qui peut endommager la qualité du système.

Au lieu de cela, les chercheurs de l’OQC utilisent une architecture tridimensionnelle qui déplace le câblage de contrôle et de mesure hors du plan. Avec des composants clés hors puce, explique OQC, le processeur quantique supraconducteur est un système plus flexible et plus ingénieur.

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Surnommée le “Coaxmon”, cette nouvelle approche de conception a finalement le potentiel de faciliter l’augmentation du nombre de qubits sur le processeur sans perdre en cohérence, a déclaré la société.

“Le Coaxmon a été conçu par principe pour répondre à certains des défis de mise à l’échelle sous-jacents des technologies supraconductrices”, a déclaré Ilana Wisby, PDG d’OQC, à ZDNet. “Nous avons retiré tout ce câblage – qui est un élément très important pour réduire la puissance de ce que nous pouvons faire avec un processeur – de la puce, ce qui signifie que le Coaxmon est intrinsèquement beaucoup plus évolutif.”

Selon Wisby, l’architecture 3D permet d’augmenter le nombre de qubits sur le processeur sans recourir à des étapes de fabrication complexes pour un câblage supplémentaire, et sans risquer de réduire la cohérence du système.

Malgré le pitch prometteur, l’ordinateur quantique que l’OQC vient de mettre en ligne, appelé Sophia, n’est puissant que de quatre qubits. En comparaison, le processeur quantique actuel d’IBM peut prendre en charge 65 qubits, et la société travaille au lancement d’un système de 127 qubits d’ici la fin de l’année.

Même dans ce cas, l’ordinateur quantique d’IBM n’apportera aucune valeur commerciale significative aux utilisateurs : les technologies quantiques ne devraient pas commencer à montrer une utilité dans le monde réel tant qu’elles ne seront pas capables de prendre en charge au moins 1 000 qubits. Dans cette optique, le nouvel ordinateur quantique d’OQC semble encore avoir du chemin à parcourir avant de pouvoir rivaliser avec les services offerts par certaines des plus grandes entreprises dominant l’écosystème quantique.

Mais Wisby explique que ce n’est que le début. En tant qu’entreprise dérivée de l’Université d’Oxford, dit-elle, l’OQC s’est jusqu’à récemment principalement développée dans le contexte des laboratoires universitaires, où la rentabilité était la clé et les esprits se concentraient sur la démonstration des principes fondamentaux de la technologie.

Au cours de la dernière année, cependant, OQC a construit et ouvert son propre laboratoire quantique, une installation équipée de tous les équipements cryogéniques, salles blanches, alimentations électriques et de données, sorbonnes à conduits et autres éléments essentiels quantiques exotiques nécessaires à la construction d’un système quantique. .

Le faible nombre de qubits de Sophia est donc un problème commercial plutôt qu’un problème technologique, affirme Wisby. “Mais la création de notre propre laboratoire commercial indépendant a marqué un moment d’indépendance pour l’entreprise”, dit-elle.

“Ce n’est vraiment que maintenant que nous avons changé les objectifs de notre entreprise pour prouver le modèle commercial, qui est évidemment plus axé sur la mise à l’échelle du système complet.”

L’objectif à long terme, assure-t-elle, est de construire un ordinateur quantique universel et tolérant aux pannes – un objectif qui s’aligne sur celui des plus grands géants de la technologie qui développent actuellement des technologies quantiques.

Bien sûr, il reste de nombreux obstacles à la mise à l’échelle. Bien que l’augmentation du nombre de qubits dans le processeur soit un défi en soi, il est également essentiel de garantir que l’infrastructure et l’architecture de support du système global puissent croître en parallèle. OQC a donc noué des partenariats avec des sociétés comme Oxford Instruments pour commencer à réfléchir aux futures itérations de Sophia.

Pour l’instant, OQC se concentre sur l’attraction des clients vers son tout nouveau service cloud, qu’il vient de lancer pour fournir aux clients un accès à Sophia via un cloud privé.

OQC a maintenant invité les entreprises à rejoindre la liste bêta de l’entreprise, afin de tester comment elles pourraient expérimenter de nouvelles approches quantiques. Avec seulement quatre qubits, cependant, le champ d’applications potentielles restera très limité.

Parmi ceux déjà inscrits, la société britannique d’informatique quantique Cambridge Quantum prévoit déjà de tester Sophia avec sa plate-forme IronBridge – un service de cybersécurité qui exploite l’imprévisibilité des ordinateurs quantiques pour générer des clés cryptographiques non piratables.

Wisby souligne également un partenariat de longue date avec la société de logiciels Riverlane, qui utilise déjà l’ordinateur quantique d’OQC pour exécuter un algorithme de simulation chimique nommé alpha-VQE.

Riverlane et OQC ont également travaillé ensemble pour développer un système d’exploitation quantique, Deltaflow.OS, qui permettrait au même logiciel quantique de fonctionner sur différents types de matériel informatique quantique.

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