IBM a présenté le processeur quantique Nighthawk r2, doté de 120 qubits programmables, dans un document technique publié en ligne. Le processeur vise à réduire le temps d’attente entre les exécutions de circuits et à accélérer le recyclage des qubits auxiliaires pour la correction d’erreurs.
Les processeurs quantiques doivent exécuter un même circuit des milliers de fois pour produire des résultats exploitables. Sur les précédentes générations d’IBM, la remise à zéro des qubits entre deux exécutions pouvait immobiliser la machine pendant plusieurs centaines de microsecondes. Le Nighthawk r2 remplace la période d’attente par un composant dédié à chaque qubit, appelé par IBM « gadget de réinitialisation dissipatif ». Le composant couple le qubit à un environnement froid et évacue rapidement l’énergie excédentaire. Le temps de relaxation effectif passe d’environ 200 microsecondes à environ 25 nanosecondes. Les périodes d’inactivité entre les exécutions de circuits sont ramenées à une microseconde.
Dans un processeur quantique, chaque exécution doit partir d’un état initial fiable. Sans remise à zéro rapide, les qubits conservent de l’énergie résiduelle qui peut fausser les mesures. Les architectures antérieures utilisaient des protocoles d’attente passive ou des séquences plus lentes. Le passage à un composant dissipatif par qubit rapproche le rythme d’exécution des conditions requises pour les algorithmes pratiques.
Le processeur compte 120 qubits programmables, 218 coupleurs et 120 éléments de réinitialisation indépendants, soit 458 éléments quantiques physiques au total. IBM a indiqué que l’opération de réinitialisation ne dégrade pas de façon mesurable les performances des qubits environnants. Les erreurs d’initialisation sont réduites d’environ 25 fois, tandis que la précision des portes logiques de classe Heron est maintenue.
Premiers résultats et correction d’erreurs
Le Nighthawk r2 a produit des résultats précis à partir de circuits contenant plus de 7 500 portes logiques. Le volume correspond à un jalon inscrit dans la feuille de route de développement quantique 2026 de l’entreprise. Lors d’un test de référence, le processeur a exécuté des simulations de diffusion de neutrons 12 fois plus rapidement, générant des spectres de matériaux comparables aux données de laboratoire en environ 60 secondes.
La machine prend également en charge les réinitialisations de qubits en milieu de circuit. La fonctionnalité permet aux qubits auxiliaires utilisés pour les vérifications d’erreurs d’être recyclés rapidement au cours d’un calcul, plutôt qu’uniquement entre les exécutions.
L’évolution des références du secteur
La publication des résultats illustre un changement dans la manière dont les progrès du matériel quantique sont mesurés. Le nombre brut de qubits, longtemps la métrique phare, cède la place à des critères de vitesse, de qualité et de débit pratique. IBM s’est engagé à investir plus de 10 milliards de dollars sur cinq ans dans l’informatique quantique, couvrant la recherche et développement, la fabrication et les partenariats. L’entreprise vise le calcul quantique tolérant aux pannes avec son système Starling d’ici 2029.
Le Nighthawk r2 n’est pas une machine tolérante aux pannes. Les qubits physiques restent sensibles au bruit. Le processeur répond néanmoins à une contrainte d’ingénierie concrète sur la voie de l’objectif.
