Agrandir / Il peut sembler presque sans particularité, mais il est censé contenir 80 qubits.
Une startup de l’informatique quantique a annoncé mardi que ses futures conceptions de processeurs quantiques différeront considérablement de ses offres actuelles. Plutôt que de construire un processeur monolithique comme tout le monde l’a fait, Rigetti Computing construira de plus petites collections de qubits sur des puces qui peuvent être physiquement liées ensemble en un seul processeur fonctionnel. Il ne s’agit pas tant de multitraitement que de conception de puces modulaires.
Le mouvement est conséquent à la fois pour les processeurs Rigetti et plus généralement pour l’informatique quantique.
Qu’est-ce qui retient les choses
Les ordinateurs de Rigetti reposent sur une technologie appelée « transmon », basée sur une boucle de fil supraconducteur reliée à un résonateur. C’est la même technologie qubit utilisée par de grands concurrents comme Google et IBM. L’état d’un transmon peut influencer celui de ses voisins lors des calculs, une caractéristique essentielle de l’informatique quantique. Dans une certaine mesure, la topologie des connexions entre les qubits transmons est un facteur clé de la puissance de calcul de la machine.
(Ceci contraste avec les systèmes comme l’ordinateur piège à ions de Honeywell, dans lequel n’importe quel qubit peut interagir avec n’importe quel autre, au moins au nombre de qubit actuel.)
Deux autres facteurs qui freinent les performances sont le taux d’erreur des qubits individuels et le nombre de qubits. L’augmentation du nombre de qubits peut augmenter la puissance de calcul d’un processeur, mais seulement si tous les qubits ajoutés sont d’une qualité suffisamment élevée pour que le taux d’erreur ne limite pas la capacité d’effectuer des calculs précis.
Une fois que le nombre de qubits atteint les milliers, la correction des erreurs devient possible, ce qui modifie considérablement le processus. Pour le moment, nous sommes coincés avec moins de 100 qubits, donc ce changement est toujours à venir dans un avenir indéfini.
Quels changements pour Rigetti
En tant que startup, Rigetti n’a pas accès au type de ressources disponibles pour des entreprises comme IBM. Et bien que Rigetti ait fait un travail impressionnant en fabriquant ses propres processeurs de transmon, il est toujours à la traîne par rapport à ses plus grands concurrents. Le nombre de qubits dans les derniers processeurs d’IBM est supérieur à 60, tandis que le dernier de Rigetti est de 31.
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Cela n’a pas été une limitation majeure à un moment où nous ne savons toujours pas si des calculs utiles peuvent être effectués sur des processeurs quantiques sans suffisamment de qubits pour la correction d’erreurs. Dans le même temps, un chemin clair pour une mise à l’échelle rapide est essentiel pour arriver au point où la correction d’erreur est possible, et nous pouvons constater que certains algorithmes peuvent être exécutés efficacement sur des nombres de qubits entre ceux disponibles et ceux nécessaires pour une correction d’erreur complète. .
Pour Rigetti, la possibilité de fusionner plusieurs processeurs plus petits – que la société a déjà montré qu’elle peut produire – en un seul plus grand devrait lui permettre d’augmenter rapidement son nombre de qubits. Dans l’annonce d’aujourd’hui, la société a déclaré qu’elle s’attend à ce qu’un processeur de 80 qubits soit disponible dans les prochains mois. (Pour le contexte, la feuille de route d’IBM comprend des plans pour un processeur de 127 qubits cette année.)
Un autre avantage de s’éloigner d’une conception monolithique est que la plupart des puces ont tendance à avoir un ou plusieurs qubits qui sont soit défectueux, soit un taux d’erreur inacceptablement élevé. En optant pour une conception modulaire, l’entreprise peut réduire les conséquences de cette réalité. Rigetti peut fabriquer une vaste collection de modules et assembler des puces à partir de celles qui présentent le moins de défauts.
Alternativement, l’entreprise pourrait sélectionner les modules qui ont des qubits avec de faibles taux d’erreur et construire l’équivalent d’un processeur all-star. Le taux d’erreur réduit pourrait compenser l’impact d’un nombre inférieur de qubits.
La plus grande image
Dans l’état actuel des choses, les technologies qubit nécessitent des composants beaucoup plus volumineux que tout ce que l’on trouve dans une puce informatique. Les ordinateurs quantiques optiques et les transmons ont tous deux besoin d’un câblage (compatible optique ou micro-ondes, respectivement), tandis que les atomes des ordinateurs à pièges ioniques sont maintenus dans l’espace par un réseau d’électrodes. En conséquence, la mise à l’échelle du nombre de qubits est loin d’être aussi simple que l’ajout de ressources de calcul à une puce de silicium traditionnelle – les contraintes physiques sont tout simplement trop différentes.
En conséquence, d’autres sociétés d’informatique quantique avec lesquelles nous avons parlé ont déjà reconnu qu’elles devront trouver des moyens d’intégrer les qubits sur plus d’une puce. Rigetti a donc peut-être résolu un problème auquel d’autres entreprises sont susceptibles d’être confrontées.
Mais les transmons, qui peuvent être liés par câblage, sont probablement l’une des technologies les plus faciles à utiliser à cet égard. Et les leçons apprises ici ne s’appliqueront pas aux technologies concurrentes comme les ions piégés.