Keysight Technologies (NYSE : KEYS) a lancé Quantum System Analysis, une solution EDA quantique qui permet de simuler et optimiser des systèmes quantiques au niveau système en intégrant électromagnétisme, circuit et dynamique quantique dans un même environnement. Cette annonce enrichit la gamme de Quantum EDA de l’entreprise — comprenant Quantum Layout, QuantumPro EM et Quantum Circuit Simulation — et intervient à un moment clé pour le secteur, suite au Prix Nobel de Physique 2025 pour les avancées dans les circuits quantiques supraconducteurs, un des axes de cette nouvelle solution.

Ce que cela résout

Jusqu’à présent, la validation des systèmes quantiques reposait principalement sur des chaînes d’outils fragmentées et des expériences cryogéniques répétées (coûteuses et longues). Quantum System Analysis propose un flux intégré « de la conception à l’expérimentation » permettant une validation précoce et une réduction des cycles de développement :

• Modélise le système complet : du design EM et circuits jusqu’aux expérimentations à l’échelle système.
• Diminution de la dépendance aux tests cryogéniques : davantage de shift left avec simulation, moins d’itérations dans le cryostat.
• Renforce la confiance dans la conception : évalue la performance et la fidélité avant fabrication ou câblage.

Principales nouveautés

1) Time Dynamics Simulator

Simule l’évolution temporelle des systèmes quantiques à partir de hamiltoniens dérivés de simulations EM ou circuits. Permet de recréer des expériences de contrôle telles que Rabi et Ramsey, tout en observant cohérence, populations et erreurs en fonction du pulse et de l’environnement.

2) Dilution Fridge Input Line Designer

Modélise avec précision les lignes d’entrée du cryostat jusqu’aux qubits afin d’analyser le bruit thermique, d’estimer la température effective du qubit et de minimiser la fuite de photons thermiques. Aide à la sélection et à l’implantation des atténuateurs, filtres, isolateurs et autres composants pour optimiser la fidélité du système.

Pourquoi cela a de l’importance

• Du prototype à la production de qubits : une plateforme qui unit les domaines physiques, réduisant la friction entre équipes (RF/EM, électronique, contrôle quantique) et accélère la time-to-validation.
• Réduction des coûts et des risques : simuler l’setup et les conditions expérimentales avant d’utiliser du temps cryogénique limite le risque technique ainsi que le CAPEX/OPEX.
• Fidélité et yield : optimiser les lignes, pulsations et couplages avant fabrication ou intégration, augmentant ainsi la probabilité d’atteindre les fidélités cibles et les cohérences requises par les algorithmes NISQ et les plans de scaling.

Intégration et portée

• Fait partie de ADS 2026 (Advanced Design System).
• Compatible avec les plateformes supraconductrices et extensible à d’autres modalités telles que qubits de spin.
• Complète le flux existant de Quantum Layout, QuantumPro EM et Quantum Circuit Simulation, formant — selon Keysight — un workflow quantique unifié : de EM à circuit, puis système.

Chris Mueth, Directeur principal des nouveaux marchés chez Keysight : « Nous connectons la modélisation EM et circuits à la simulation système pour éliminer des toolchains fragmentés et des tests cryogéniques répétés. »
Mohamed Hassan, Responsable de la planification des solutions quantiques : « La démarche de shift left avec simulation permet une validation plus précoce au niveau système et accélère l’innovation en quantum. »

Cas d’usage typiques

• Design et tuning des lignes d’entrée (atténuation, filtrage, isolation, dissipation) pour réduire le bruit thermique et le nombre de photons (n̄) dans les cavités et transmons.
• Planification des séquences de contrôle (Rabi/Ramsey/écho, DRAG, calibrations) avec paramètres réalistes issus du design physique.
• Analyse des couplages parasites et crosstalk dérivés des layouts EM, susceptibles de dégrader la fidélité lors d’expériences multi-qubits.
• Estimation du budget thermique du cryostat et son impact sur T₁/T₂ ainsi que sur la fidélité des portes.

Pour qui ?

• Groupes R&D en supraconducteurs (universités et industrie) souhaitant réduire les itérations cryogéniques.
• Équipes d’intégration systémiques (hardware + contrôle + RF) nécessitant corréler le design physique avec la réponse quantique de l’ensemble.
• Fabricants et foundries cherchant à pré-validé des configurations et à améliorer le yield des stacks multi-qubits.

En résumé

Quantum System Analysis de Keysight comble une étape manquante dans l’EDA quantique : la simulation à l’échelle système intégrant la dynamique temporelle et le modèle du cryostat, connectant le monde EM/circuit à la physique du qubit. Moins de « tâtonnements » à −273 °C ; davantage de validation précoce, de fidélité et de vitesse de l’innovation. Disponible dans ADS 2026, avec un focus sur les qubits supraconducteurs, avec une feuille de route extensible à d’autres plateformes.

via : keysight