Au début de son histoire, l’informatique était dominée par les systèmes à temps partagé. Ces systèmes étaient des machines puissantes (du moins pour leur époque) auxquelles plusieurs utilisateurs se connectaient pour effectuer des tâches informatiques. Dans une certaine mesure, l’informatique quantique a répété cette histoire, avec des entreprises comme Honeywell, IBM et Rigetti mettant leurs machines à la disposition des utilisateurs via des services cloud. Les entreprises paient en fonction du temps qu’elles passent à exécuter des algorithmes sur le matériel.
Dans la plupart des cas, le temps partagé fonctionne bien, économisant aux entreprises les dépenses liées à la maintenance de la machine et de son matériel associé, qui comprend souvent un système qui refroidit le processeur jusqu’à presque zéro absolu. Mais il existe plusieurs clients (entreprises développant du matériel de support, chercheurs universitaires, etc.) pour lesquels l’accès au matériel réel pourrait être essentiel.
Le fait que les entreprises n’expédient pas de processeurs suggère que le marché n’est pas assez grand pour que la production en vaille la peine. Mais une startup des Pays-Bas parie que la taille du marché est sur le point de changer. Lundi, une société appelée QuantWare a annoncé qu’elle commencerait à vendre des processeurs quantiques basés sur des transmons, des boucles de fils supraconducteurs qui constituent la base de machines similaires utilisées par Google, IBM et Rigetti.
Qu’est-ce qui est proposé?
Les qubits basés sur Transmon sont populaires car ils sont compatibles avec les techniques de fabrication standard utilisées pour les processeurs plus traditionnels ; ils peuvent également être commandés à l’aide de signaux hyperfréquences. Leur gros inconvénient est qu’ils ne fonctionnent qu’à des températures qui nécessitent de l’hélium liquide et du matériel de réfrigération spécialisé. Ces exigences compliquent le matériel nécessaire pour échanger des signaux entre le processeur très froid et le matériel à température ambiante qui le contrôle.
Des start-ups comme D-Wave et Rigetti ont mis en place leurs propres installations de fabrication, mais Matthijs Rijlaarsdam, l’un des fondateurs de QuantWare, a déclaré à Ars que son entreprise profitait d’une association avec la TU Delft, l’hôte du Kavli Nanolab. Ce partenariat permet à QuantWare de faire la fabrication sans investir dans ses propres installations. Rijlaarsdam a déclaré que la situation ne devrait pas être un facteur limitant, car il s’attend à ce que le marché total ne dépasse probablement pas des dizaines de milliers de processeurs au cours de la prochaine décennie. Les volumes de production n’ont pas besoin d’évoluer considérablement.
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Le processeur initial que la société expédiera ne contient que cinq qubits transmon. Bien que cela soit bien inférieur à tout ce qui est proposé via l’un des services cloud, Rijlaarsdam a déclaré à Ars que la fidélité de chaque qubit sera de 99,9%, ce qui devrait maintenir le taux d’erreur gérable. Il a fait valoir que, pour l’instant, un faible nombre de qubits devrait être suffisant en fonction des types de clients que QuantWare s’attend à attirer.
Ces clients comprennent des universités intéressées à étudier de nouvelles façons d’utiliser le processeur et des entreprises qui pourraient être intéressées par le développement du matériel de support nécessaire pour transformer une puce pleine de transmons en un système fonctionnel. Intel, par exemple, a développé des puces de contrôle matériel transmon qui peuvent tolérer les basses températures requises (bien que le géant des semi-conducteurs puisse également facilement créer ses propres transmons si nécessaire).
Ce dernier aspect, le développement d’une puce autour de laquelle d’autres pourraient construire une plate-forme, figure en bonne place dans le communiqué de presse que QuantWare a partagé avec Ars. L’annonce fait fréquemment mention de l’Intel 4004, un des premiers microprocesseurs à usage général qui a trouvé sa place dans une variété d’ordinateurs.
Échelle et spécialisation
Rijlaarsdam a déclaré à Ars qu’il s’attend à ce que la société multiplie par deux à quatre son nombre de qubits chaque année au cours des prochaines années. C’est un bon progrès, mais cela laissera encore l’entreprise loin derrière la feuille de route de concurrents comme IBM dans un avenir prévisible.
Rijlaarsdam a également suggéré que l’informatique quantique atteindrait ce qu’il a appelé « un point d’inflexion » avant 2025. Une fois ce point atteint, les ordinateurs quantiques fourniront régulièrement des réponses à des problèmes qui ne peuvent être pratiquement calculés avec du matériel classique. Une fois ce point atteint, « le marché sera un marché de plusieurs milliards de dollars », a déclaré Rijlaarsdam à Ars. « Il va également croître rapidement, car la disponibilité de grands ordinateurs quantiques accélérera le développement d’applications. »
Mais si ce point est atteint avant 2025, il arrivera à un moment où le nombre de qubits de QuantWare sera adapté au marché actuel, qu’il a décrit avec précision comme « un marché de R&D ». La solution de QuantWare au timing délicat sera de développer des processeurs quantiques spécialisés pour des algorithmes spécifiques, ce qui peut vraisemblablement être fait en utilisant moins de qubits. Mais ceux-ci ne seront pas disponibles pour le lancement de l’entreprise.
De toute évidence, on peut se demander s’il existe un grand marché d’entreprises qui attendent avec impatience l’opportunité d’installer des réfrigérateurs à dilution d’hélium liquide dans leur bureau/laboratoire/garage. Mais la réalité est qu’il existe presque certainement un marché pour un processeur quantique standard, au moins en partie composé d’autres startups de l’informatique quantique.
Ce n’est pas tout à fait équivalent à la situation qui a accueilli l’Intel 4004. Mais cela peut être significatif dans la mesure où nous semblons nous approcher du point où une partie de la couverture de l’informatique quantique d’Ars devra quitter la section scientifique et passer à IT, marquant un changement clair dans la façon dont le domaine se développe.
Image de la liste par QuantWare