Une unité de traitement quantique (QPU) développée par Xanadu, basée à Toronto, au Canada, a outrageusement surpassé un système classique (s’ouvre dans un nouvel onglet) dans une tâche informatique. Nous le disons outrageusement car c’est l’un des rares adjectifs qui résume la différence de performance entre les deux systèmes : le QPU, appelé boréalterminé la tâche de calcul en activant l’échantillonnage boson gaussien (GBS) en seulement 36 microsecondes. Selon le journal publié en La nature (s’ouvre dans un nouvel onglet)les algorithmes et les superordinateurs d’aujourd’hui – les systèmes informatiques classiques les plus performants – prendraient une échelle inhumaine de 9 000 ans pour effectuer la même tâche. Cependant, il suffit à l’équipe de revendiquer l’avantage quantique tant convoité (s’ouvre dans un nouvel onglet) Médaille d’honneur.
N’oubliez pas que l’unité de base de l’informatique quantique, le qubit, peut représenter simultanément 0 ou 1. Des performances plus élevées sur des tâches spécifiques que leurs homologues classiques proviennent d’ordinateurs quantiques qui ne fonctionnent pas avec des méthodes de calcul exactes. Au lieu de cela, ils décrivent comment probable une solution est – avant de prendre une mesure.
Malheureusement, il n’y a pas d’utilisation pratique pour la charge de travail GBS ; est l’un des points de repère possibles pour tester les performances des solutions de traitement quantique par rapport aux ordinateurs classiques, un espace encore semé d’embûches de tentatives de normalisation de référence par des acteurs comme IBM.
Xanadu boréal (s’ouvre dans un nouvel onglet) est basé sur le domaine de plus en plus pertinent de la photonique en ce qui concerne l’informatique. Des puces informatiques quantiques spécifiques utilisent des qubits provenant de points quantiques en silicium, de supraconducteurs topologiques, d’ions piégés et d’autres technologies, certaines utilisant déjà la photonique comme mécanismes de mise à l’échelle pour créer des QPU interconnectés. boréal Le QPU est entièrement basé sur la photonique, déverrouillant les opérations à la vitesse de la lumière grâce à ses qubits à base de photons. Les chercheurs espèrent que les solutions d’informatique quantique basées sur la photonique fourniront le moyen le plus efficace d’augmenter les performances des ordinateurs quantiques. Cela est principalement dû aux avantages du multiplexage dans le domaine temporel, qui permet à plusieurs flux de données indépendants de voyager simultanément masqués sous la forme d’un signal unique plus complexe.
Les chercheurs ont pu insérer jusqu’à 219 qubits à base de photons dans le boréal QPU – bien que la nature programmable des portes signifie que ce nombre n’est pas fixe et que le nombre moyen de photons actifs était de 129. C’est toujours plus que l’actuel d’IBM Aigle QPU, qui compte 127 qubits – mais la feuille de route de l’entreprise prévoit d’introduire son Aigle QPU, qui contient jusqu’à 433 des qubits transmon supraconducteurs d’IBM, plus tard cette année.
Un autre élément qui a permis d’augmenter les performances quantiques de Xanadu boréal est que les chercheurs ont conçu leur système avec une programmation dynamique sur chaque porte quantique qu’ils ont implémentée. Ce circuit de base permet d’effectuer des opérations quantiques, en utilisant un nombre variable de qubits. L’aspect programmable des portes quantiques de Borealis ouvre une architecture de type FPGA qui peut être reconfigurée en fonction de la tâche.
Les chercheurs ont en outre assuré que les solutions calculées pour la tâche GBS étaient correctes, ce qui devrait régler le débat sur l’obtention ou non de l’avantage quantique. Xanadu devrait maintenant poursuivre le développement de sa solution, affichant des résultats très prometteurs.
En fin de compte, ils devront également convertir boréal dans une solution disponible dans le commerce. Cependant, les chercheurs peuvent désormais visiter le QPU via le cloud Xanadu et Amazon Braket. Mais les résultats sont de bon augure non seulement pour l’avenir de la photonique, mais aussi pour l’informatique quantique basée sur la photonique et devraient être l’une des technologies à surveiller jusqu’à l’explosion prévue de la capacité d’informatique quantique actuellement attendue en 2030.