Un nouveau chip révolutionnaire réduit les coûts de correction d’erreurs de 90 % et accélère le développement de l’informatique quantique pratique

Amazon Web Services (AWS) a annoncé le lancement d’Ocelot, un nouveau chip d’informatique quantique qui marque une avancée significative dans la correction des erreurs quantiques. Développé au Centre AWS pour l’informatique quantique au California Institute of Technology, Ocelot réduit jusqu’à 90 % les coûts liés à la correction d’erreurs quantiques par rapport aux méthodes actuelles, facilitant ainsi la création d’ordinateurs quantiques tolérants aux pannes capables de résoudre des problèmes scientifiques et commerciaux jusqu’alors impossibles pour les ordinateurs classiques.

Une nouvelle ère pour l’informatique quantique

Ocelot présente un design novateur qui intègre la correction des erreurs quantiques directement dans son architecture de base, grâce à des qubits appelés cat qubits. Inspirés par l’expérience du chat de Schrödinger, ces qubits suppressent intrinsèquement certains types d’erreurs, réduisant considérablement les ressources nécessaires pour la correction d’erreurs. Cette approche a permis à AWS de combiner, pour la première fois, la technologie des cat qubits avec des composants de correction d’erreurs dans un microchip évolutif, fabriqué avec des procédés de l’industrie microélectronique.

« Avec les avancées récentes en recherche quantique, la question n’est plus de savoir si les ordinateurs quantiques deviendront une réalité, mais quand », a déclaré Oskar Painter, directeur du Quantum Hardware chez AWS. « Ocelot est une étape clé dans ce parcours, et nous croyons qu’il pourrait accélérer l’arrivée des ordinateurs quantiques fonctionnels de cinq ans ».

Les résultats de AWS ont été publiés dans la revue Nature et une analyse technique plus détaillée est disponible sur le site de Amazon Science.

Le défi de la correction d’erreurs quantiques

L’un des plus grands défis de l’informatique quantique réside dans la sensibilité extrême des qubits aux interférences externes, telles que les vibrations, la chaleur et les radiations cosmiques. Ces perturbations altèrent l’état quantique et peuvent engendrer des erreurs de calcul, compliquant ainsi la construction d’ordinateurs quantiques fiables et pratiques.

Pour remédier à ce problème, l’informatique quantique repose sur des techniques avancées de correction d’erreurs, comme la création de qubits logiques à partir de multiples qubits physiques. Cependant, les méthodes actuelles nécessitent une quantité énorme de ressources, ce qui accroît considérablement les coûts de mise en œuvre de systèmes quantiques fonctionnels.

Correction d’erreurs intégrée : une solution révolutionnaire

Avec Ocelot, AWS a choisi une approche radicalement différente : concevoir l’architecture avec la correction des erreurs intégrées dès le départ. « Au lieu de modifier des architectures existantes pour intégrer la correction des erreurs, nous avons spécifiquement conçu notre qubit et notre structure avec cette nécessité en priorité », a expliqué Painter. « Si nous voulons construire des ordinateurs quantiques pratiques, la correction des erreurs doit être notre point de départ ».

Cette approche pourrait permettre aux chips quantiques basés sur Ocelot de nécessiter jusqu’à dix fois moins de ressources que les méthodes conventionnelles, réduisant considérablement les coûts et accélérant l’évolutivité de l’informatique quantique.

Applications futures de l’informatique quantique

L’implémentation d’Ocelot facilitera non seulement le développement d’ordinateurs quantiques tolérants aux pannes, mais ouvrira également la voie à des applications pratiques dans de multiples secteurs. Parmi les domaines où l’informatique quantique pourrait apporter des avancées significatives, on trouve :

• Découverte et développement de nouveaux médicaments grâce à des simulations quantiques de molécules complexes.
• Création de matériaux innovants dotés de propriétés optimisées à l’échelle atomique.
• Prédictions financières plus précises, améliorant les stratégies d’investissement et la gestion des risques.
• Optimisation logistique et de la circulation, réduisant les coûts dans des secteurs industriels clés.

Un avenir prometteur pour l’informatique quantique

AWS continuera d’investir dans la recherche quantique pour améliorer l’évolutivité et la fiabilité des systèmes quantiques. « Nous ne faisons que commencer et il nous reste encore de nombreuses étapes de développement », a conclu Painter. « C’est un défi complexe, mais nous croyons qu’Ocelot représente une avancée majeure dans l’évolution de l’informatique quantique ».

Pour ceux qui souhaitent explorer le monde de l’informatique quantique dès aujourd’hui, AWS propose Amazon Braket, un service entièrement géré qui permet aux scientifiques et aux développeurs d’expérimenter avec le matériel quantique de tiers, des simulateurs haute performance et des outils logiciels conçus pour faciliter l’accès à cette technologie révolutionnaire.