IBM Quantum Heron : un processeur quantique 133 qubits révolutionnaire

La compagnie américaine IBM a récemment présenté deux innovations majeures dans le domaine de l’informatique quantique lors du sommet annuel IBM Quantum à New York. Ces développements promettent de transformer la manière dont nous abordons les problèmes complexes dans divers domaines scientifiques.

IBM a dévoilé le ‘IBM Quantum Heron’, le premier d’une nouvelle série de processeurs quantiques à grande échelle. Ce processeur, conçu au cours des quatre dernières années, offre les meilleures performances et les taux d’erreur les plus bas de tous les processeurs quantiques IBM à ce jour.

En parallèle, IBM a également présenté le ‘IBM Quantum System Two’, le premier ordinateur quantique modulaire de la société et pierre angulaire de l’architecture de supercalcul centrée sur le quantique d’IBM. Le premier IBM Quantum System Two, situé à Yorktown Heights, New York, a commencé ses opérations avec trois processeurs Heron d’IBM et des électroniques de contrôle associées.

Une feuille de route étendue pour le développement quantique

Avec cette base critique désormais en place, ainsi que d’autres innovations dans le matériel, la théorie et le logiciel quantiques, IBM étend sa feuille de route de développement quantique jusqu’en 2033. L’objectif est d’améliorer significativement la qualité des opérations de porte, ce qui augmenterait la taille des circuits quantiques pouvant être exécutés et aiderait à réaliser le plein potentiel de l’informatique quantique à grande échelle.

« Nous sommes fermement dans l’ère où les ordinateurs quantiques sont utilisés comme un outil pour explorer de nouvelles frontières de la science », a déclaré Dario Gil, vice-président senior d’IBM et directeur de la recherche. « En continuant à faire progresser la manière dont les systèmes quantiques peuvent évoluer et apporter de la valeur grâce à des architectures modulaires, nous augmenterons encore la qualité d’une pile technologique quantique à grande échelle – et la mettrons entre les mains de nos utilisateurs et partenaires qui repousseront les limites de problèmes plus complexes. »

Comme l’a démontré IBM en début d’année sur un processeur « IBM Quantum Eagle » de 127 qubits, les systèmes IBM Quantum peuvent désormais servir d’outil scientifique pour explorer des classes de problèmes à l’échelle de l’utilité en chimie, physique et matériaux, au-delà de la simulation classique de force brute de la mécanique quantique.

Depuis cette démonstration, d’éminents chercheurs, scientifiques et ingénieurs d’organisations ont élargi les démonstrations d’informatique quantique à grande échelle pour confirmer sa valeur dans l’exploration de territoires de calcul inexplorés.

Ces démonstrations comprennent des expériences déjà réalisées sur le nouveau processeur Quantum Heron de 133 qubits, qu’IBM met à la disposition des utilisateurs via le « cloud ».

IBM Heron est le premier processeur de la nouvelle classe de processeurs performants d’IBM dont les taux d’erreur ont été considérablement améliorés, offrant une amélioration de 5 fois par rapport aux meilleurs records précédents établis par IBM Eagle. D’autres processeurs IBM Heron rejoindront la flotte de systèmes à grande échelle d’IBM au cours de l’année prochaine.

Qiskit et l’IA générative pour faciliter la programmation quantique

IBM détaille également ses plans pour une nouvelle génération de sa pile logicielle, au sein de laquelle Qiskit 1.0 sera un point de pivot défini par la stabilité et la vitesse. De plus, dans le but de démocratiser le développement de l’informatique quantique, IBM annonce Qiskit Patterns.

Qiskit Patterns servira de mécanisme pour permettre aux développeurs quantiques de créer plus facilement du code. Il est basé sur une collection d’outils pour simplement mapper les problèmes classiques, les optimiser en circuits quantiques à l’aide de Qiskit, exécuter ces circuits à l’aide de Qiskit Runtime, puis post-traiter les résultats.

Avec Qiskit Patterns, combiné à Quantum Serverless, les utilisateurs pourront construire, déployer et exécuter des workflows intégrant le calcul classique et quantique dans différents environnements, tels que le cloud ou les scénarios sur site.

En synthèse

Les récentes innovations d’IBM dans le domaine de l’informatique quantique marquent une étape importante dans l’évolution de cette technologie. Avec le lancement de Quantum Heron et Quantum System Two, IBM ouvre la voie à une nouvelle ère de calcul à grande échelle. Ces avancées, combinées à une feuille de route de développement étendue et à des outils logiciels améliorés, promettent de transformer la manière dont nous abordons les problèmes complexes dans divers domaines scientifiques.

Pour une meilleure compréhension

1. Qu’est-ce que l’IBM Quantum Heron ?

L’IBM Quantum Heron est le premier d’une nouvelle série de processeurs quantiques à grande échelle conçus pour offrir les meilleures performances et les taux d’erreur les plus bas de tous les processeurs quantiques IBM à ce jour.

2. Qu’est-ce que l’IBM Quantum System Two ?

L’IBM Quantum System Two est le premier ordinateur quantique modulaire de la société et la pierre angulaire de l’architecture de supercalcul centrée sur le quantique d’IBM. Il combine une infrastructure cryogénique évolutive et des serveurs d’exécution classiques avec des électroniques de contrôle modulaires pour les qubits.

3. Quels sont les objectifs de la feuille de route de développement quantique d’IBM ?

IBM étend sa feuille de route de développement quantique jusqu’en 2033 avec pour objectif d’améliorer significativement la qualité des opérations de porte, ce qui augmenterait la taille des circuits quantiques pouvant être exécutés et aiderait à réaliser le plein potentiel de l’informatique quantique à grande échelle.

4. Qu’est-ce que Qiskit et Qiskit Patterns ?

Qiskit est une pile logicielle développée par IBM pour faciliter la programmation quantique. Qiskit Patterns est un mécanisme permettant aux développeurs quantiques de créer plus facilement du code en mappant les problèmes classiques, les optimisant en circuits quantiques à l’aide de Qiskit, exécutant ces circuits à l’aide de Qiskit Runtime, puis post-traitant les résultats.

5. Comment l’IA générative est-elle utilisée pour la programmation quantique ?

IBM intègre l’IA générative disponible via sa plateforme watsonx pour aider à automatiser le développement du code quantique pour Qiskit. Cette intégration sera réalisée grâce à l’ajustement fin du modèle IBM Granite.

Principaux enseignements

Enseignement	Description
IBM Quantum Heron	Un nouveau processeur quantique à grande échelle offrant des performances et des taux d’erreur améliorés.
IBM Quantum System Two	Le premier ordinateur quantique modulaire d’IBM, combinant infrastructure cryogénique et électroniques de contrôle modulaires.
Feuille de route étendue	IBM étend sa feuille de route de développement quantique jusqu’en 2033 pour améliorer la qualité des opérations de porte.
Qiskit et Qiskit Patterns	Des outils logiciels pour faciliter la programmation quantique et démocratiser le développement de l’informatique quantique.
IA générative	IBM intègre l’IA générative pour automatiser le développement du code quantique pour Qiskit.
Processeur IBM Quantum Eagle	Un processeur quantique 127 qubits servant d’outil scientifique pour explorer des problèmes à grande échelle.
IBM Quantum Heron 133 qubits	Le processeur quantique Heron est désormais disponible pour les utilisateurs via le cloud.
Quantum-centric supercomputing	L’architecture d’IBM combine communication et calcul quantiques, assistés par des ressources informatiques classiques.
Qiskit 1.0	Un point de pivot pour la nouvelle génération de logiciels quantiques, défini par la stabilité et la vitesse.
Quantum Serverless	Permet aux utilisateurs de construire, déployer et exécuter des workflows intégrant le calcul classique et quantique.