Jeudi 12 Juin 2025
Hier, IBM a dévoilé sa stratégie pour atteindre Quantum Starling, un calculateur quantique de grande envergure et résistant aux erreurs. Ce dispositif, présenté comme apte à réaliser 20 000 fois plus d'actions que les machines quantiques actuelles, sera édifié dans son tout nouveau centre de données quantiques, implanté à Poughkeepsie, dans l’État de New York.
Quantum Starling, dont la sortie est programmée pour 2029, devrait intégrer 200 qubits logiques et autoriser l'exécution de 100 millions d'opérations quantiques. Il constituera la base du futur système "Blue Jay", qui ambitionnera le milliard d'actions grâce à 2 000 qubits logiques.
Un qubit logique est une unité de calcul élaborée à partir d'un ensemble de qubits physiques. Ces qubits, unis, travaillent de concert pour conserver une information quantique tout en rectifiant de manière active les erreurs susceptibles de nuire au calcul. Ce mécanisme est crucial, car les ordinateurs quantiques d'aujourd'hui demeurent limités à la fois par le nombre restreint de qubits logiques disponibles et par un taux d'erreur élevé, ce qui complique la réalisation fiable de circuits complexes.
Pour franchir cette étape, IBM se repose sur les codes de correction d'erreurs "quantum Low-Density Parity Check" (qLDPC), récemment mis en avant dans Nature. Ces codes permettent de diminuer jusqu'à 90 % le nombre de qubits physiques nécessaires à la correction d'erreurs, en comparaison avec les approches traditionnelles, ouvrant ainsi la voie à une mise à l'échelle plus réaliste des architectures quantiques.
Une étape vers l'avantage quantique
Grâce à ses processeurs Quantum Eagle et Quantum Heron, IBM a prouvé que ses systèmes quantiques pouvaient réaliser certaines catégories de calculs avec une efficacité supérieure à celle des ordinateurs classiques.
Le développement de Quantum Starling prendra appui sur leurs successeurs. IBM prévoit ainsi, dès 2025, le déploiement du processeur "Quantum Loon", conçu pour valider les éléments clés de l'architecture qLDPC, en particulier les "coupleurs de type C", qui garantissent des connexions longue distance entre qubits sur une même puce.
En 2026, le processeur "Quantum Kookaburra" introduira la première architecture modulaire complète, associant mémoire quantique et logique de calcul. Cette modularité sera étendue en 2027 avec "Quantum Cockatoo", qui utilisera des "coupleurs de type L" pour interconnecter deux modules Kookaburra de manière stable. L'ensemble prépare la transition vers des systèmes multipuces capables d'exécuter des circuits quantiques complexes dans des conditions d'efficacité énergétique et d'intégration optimisées.
Les domaines applicatifs visés comprennent la modélisation moléculaire, la découverte de nouveaux matériaux, la chimie quantique ou encore l'optimisation à grande échelle. Autant de champs où les besoins en puissance de calcul dépassent aujourd'hui les capacités des machines existantes, et où la fiabilité des calculs requiert des architectures quantiques véritablement tolérantes aux erreurs.
