IBM a officiellement dévoilé aujourd'hui les nouveaux processeurs quantiques et le concept des ordinateurs quantiques commerciaux de demain, les machines Quantum System Two. Selon l'entreprise, il a atteint le seuil au-delà duquel commence un nouveau et étonnant monde de l'informatique quantique, qui dépasse toutes les possibilités imaginables des ordinateurs classiques. La porte de ce monde n'est pas encore ouverte, mais IBM sait déjà s'y prendre.
Un facteur décisif pour entrer dans le monde de l'informatique quantique massive a été le développement d'un processeur quantique avec plus d'une centaine de qubits supraconducteurs. Le problème de mise à l'échelle des qubits supraconducteurs est un point sensible, car ils sont tous logés dans une installation cryogénique confinée et nécessitent plusieurs câbles pour contrôler et mesurer les états quantiques. Les équipements de contrôle et de mesure sont également à grande échelle, de même que des circuits d'interfaçage très complexes avec des systèmes d'interprétation de signaux externes, ou, plus simplement, avec des supercalculateurs classiques qui contrôlent des systèmes quantiques.
Gérer une douzaine ou plus de qubits supraconducteurs n'est pas une entreprise délicate, mais lorsque leur nombre dépasse une centaine et tend vers un millier ou plus, la tâche d'ingénierie consistant à accueillir tout cela dans un volume raisonnable devient intimidante. IBM a résolu ce problème et a introduit le concept d'un système quantique évolutif Quantum System Two et le concept de salles informatiques à partir de nombreux systèmes de ce type.
Mais d'abord, disons quelques mots sur le nouveau processeur IBM Eagle de 127 qubits. L'architecture consistant à placer des qubits sur l'une des couches du processeur Eagle hérite de l'architecture Heavy-hex d'hexagones alternés qu'IBM a utilisé dans les processeurs Falcon à 27 qubits sur lesquels il fabrique aujourd'hui des ordinateurs quantiques Quantum System One. Aux angles et aux faces des hexagones, il y a des qubits qui sont en contact avec deux ou trois qubits voisins et peuvent leur être associés. Mais le processeur à 127 qubits diffère fortement du processeur à 27 qubits en ce qu'il est multicouche dans un seul boîtier.
La mise à l'échelle ne serait pas possible sans la configuration en couches. Le contrôle et la mesure des états quantiques de la ligne sont espacés à plusieurs niveaux, ce qui a permis d'atteindre la compacité. De plus, IBM est passé au multiplexage de signaux, alors que dans le passé, chaque qubit était contrôlé par un ensemble individuel de conducteurs et de blocs électroniques individuels. Sans tout cela, il serait impossible de franchir la ligne des 100 qubits, selon la société. De plus, le chemin proposé ouvre la possibilité de franchir rapidement la limite des 500 et 1 000 qubits, ce qui semble fantastique.
Le placement à haute densité des qubits et le scellement des interfaces ont permis de libérer beaucoup d'espace dans le système cryogénique. Cela nous amène à un nouveau concept de rack informatique quantique, qu'IBM appelle Quantum System Two. IBM travaille avec les ingénieurs de Bluefors pour concevoir le rack.
Bluefors travaille sur une nouvelle plate-forme cryogénique avec plus d'espace intérieur pour des équipements auxiliaires plus puissants et une facilité de maintenance du système. À quoi cela ressemblera est montré dans la vidéo ci-dessus, qui révèle également le concept de salles informatiques sur la nouvelle plate-forme.
IBM ne dispose actuellement d'aucun système de nouvelle génération fonctionnel. Le premier Quantum System Two devrait entrer en service en 2023.
2021-11-17 17:24:43
Auteur: Vitalii Babkin