Microsoft et Quantinuum affirment avoir réalisé des progrès significatifs dans le domaine de l’informatique quantique grâce à leur projet commun Azure Quantum.
Les entreprises affirment avoir réussi à créer une nouvelle génération de qubits logiques hautement fiables, essentiels à la réalisation d’applications pratiques de l’informatique quantique.
Il y a quelques mois, Microsoft et Quantinuum ont été pionniers dans la création de qubits logiques hautement fiables en appliquant le système de virtualisation de qubits de Microsoft aux qubits pièges à ions série H de Quantinuum.
Azur Quantique
Initialement, les entreprises parvenaient à produire quatre qubits logiques à partir de 30 qubits physiques. Le taux d’erreur logique de production était 800 fois supérieur au taux d’erreur physique. Bien que Microsoft ait considéré cet exploit comme impressionnant, il a continué à repousser ses limites et cela a porté ses fruits.
Aujourd’hui, la collaboration s’est élargie, aboutissant à la création de 12 qubits logiques à partir de 56 qubits physiques sur la machine H2 de Quantinuum, présentant une fidélité remarquable de 99,8 % dans les opérations à deux qubits.
La collaboration entre Microsoft et Quantinuum constitue également une étape importante dans l’application de l’informatique quantique à des problèmes du monde réel, notamment dans le domaine de la chimie. En intégrant des qubits logiques à l’intelligence artificielle (IA) et au calcul haute performance (HPC) dans le cloud, ils ont réussi à résoudre un problème scientifique complexe consistant à estimer l’énergie de l’état fondamental d’un intermédiaire catalytique important.
Le processus a commencé par l’identification de l’espace actif du catalyseur grâce à des simulations HPC. Suite à cela, les qubits logiques ont été utilisés pour simuler le comportement quantique de l’espace actif. Les résultats des mesures de ces simulations ont ensuite été utilisés pour former un modèle d’IA, qui a finalement fourni une estimation précise de l’énergie de l’état fondamental. Ce flux de travail de bout en bout représente le premier exemple où l’informatique quantique, le HPC et l’IA ont été combinés pour résoudre un problème scientifique, démontrant ainsi l’utilité pratique des technologies quantiques.
Bien que les résultats actuels ne représentent pas encore un avantage quantique scientifique complet, défini comme la capacité des ordinateurs quantiques à résoudre des problèmes hors de portée des ordinateurs classiques, ils démontrent le potentiel des systèmes quantiques à surpasser les méthodes classiques dans des scénarios spécifiques. L’approche hybride utilisée dans cette étude illustre comment l’informatique quantique peut améliorer la précision des calculs chimiques, en particulier pour les problèmes complexes qui représentent un défi pour les systèmes classiques.
La démonstration réussie de ce flux de travail hybride met non seulement en évidence les capacités des qubits logiques, mais souligne également l’importance de l’intégration de l’informatique quantique avec d’autres technologies avancées. En combinant les atouts du quantique, de l’IA et du HPC, les chercheurs peuvent développer des solutions innovantes pour relever des défis scientifiques urgents.
La plateforme Azure Quantum sert de plateforme centrale où convergent l’informatique quantique, l’IA et le calcul haute performance (HPC). Cet écosystème est conçu pour faciliter des interactions transparentes entre différentes architectures matérielles, permettant aux chercheurs de tirer parti des atouts de chaque technologie. En combinant les capacités quantiques avec l’IA, les chercheurs peuvent utiliser des algorithmes d’apprentissage automatique pour analyser de vastes ensembles de données et extraire des informations significatives, accélérant ainsi considérablement le processus de recherche et développement.
Pour l’avenir, Microsoft affirme qu’il s’engage à faire progresser sa plate-forme Azure Quantum pour prendre en charge une variété d’architectures de qubits, notamment les qubits à atomes neutres et les qubits topologiques. L’intégration de ces diverses technologies vise à améliorer la fiabilité et l’évolutivité de l’informatique quantique, conduisant à terme au développement de systèmes capables de relever certains des défis mondiaux les plus importants.
« La capacité de nos systèmes à tripler le nombre de qubits logiques tout en doublant moins nos qubits physiques, passant de 30 à 56 qubits physiques, témoigne de la haute fidélité et de la connectivité tout-à-tout de notre matériel à ions piégés de la série H. ” a déclaré Rajeeb Hazra, PDG de Quantinuum.
« Notre matériel H2-1 actuel, combiné au système de virtualisation qubit de Microsoft, nous amène, nous et nos clients, pleinement dans l’informatique quantique résiliente de niveau 2. Cette puissante collaboration débloquera des progrès encore plus importants lorsqu’elle sera combinée avec les outils d’IA et HPC de pointe fournis via Azure. Quantum.”
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