Google présente Bristlecone, son nouveau processeur quantique de 72 qubits
Google : les chercheurs de l'entreprise sont sur le point de construire un ordinateur quantique
Grâce à une nouvelle puce
En 2014, Google a embauché le physicien John Martinis pour mettre au point ses puces quantiques. Le géant de la recherche ne cache pas ses ambitions de se doter d’un ordinateur quantique capable de surpasser les performances de n'importe quel supercalculateur classique.
Alors que des rapports antérieurs avaient annoncé que Google pourrait construire un véritable ordinateur quantique dès cette année, John Martinis s’attend à ce que cet objectif soit atteint dans quelques mois seulement. Martinis et son équipe cherchent à mettre en place des puces capables de manipuler les données selon les principes de la physique quantique. Martinis a informé que son équipe va créer une machine qui atteint la “suprématie quantique”, ce qui veut dire qu’elle peut réaliser un calcul qui va au-delà des limites des ordinateurs classiques. Pour prouver cet exploit, Google va encore une fois comparer les résultats de sa machine face aux supercalculateurs les plus avancés du monde. « Nous pensons que nous sommes prêts pour cet exploit, nous pouvons le faire maintenant », a dit Martinis.
La raison pour laquelle Martinis est confiant vient des dernières prouesses de son équipe. Elle a mis en place une nouvelle puce quantique pour tester le design et les propriétés nécessaires pour mener cette comparaison avec les ordinateurs classiques.
Un ordinateur quantique utilise les propriétés quantiques de la matière, telles que la superposition et l'intrication afin d'effectuer des opérations sur des données. À la différence d'un ordinateur classique basé sur des transistors et qui travaille sur des données binaires (codées sur des bits, valant 0 ou 1), le calculateur quantique travaille sur des qubits dont l'état quantique peut posséder plusieurs valeurs, ce qui lui confère des capacités de calcul énormes, comparé aux machines classiques. Jusqu'en 2008, la difficulté majeure concerne la réalisation physique de l'élément de base : le qubit. Le phénomène de décohérence (perte des effets quantiques en passant à l'échelle macroscopique) freine le développement des calculateurs quantiques. Des solutions très limitées ont été développées par D-Wave et IBM, mais jusque-là, tout ce qu’elles peuvent réaliser est à la portée des calculateurs classiques.
Jusque-là, les chercheurs n’ont réussi à manier qu’un nombre limité de qubits. Google a déjà publié les résultats d’une puce ayant neuf qubits arrangés en une seule ligne, mais Martinis ambitionne d’avoir 49 qubits pour assurer ce qu’il appelle la “suprématie quantique”.
La dernière puce de Google incorpore seulement six qubits, mais ils sont arrangés en une configuration de deux par trois ; Martinis a indiqué que cet arrangement montre que la technologie développée par son équipe fonctionne toujours même quand les qubits sont arrangés côte à côte.
Cette puce devra aussi tester la méthode de fabrication qui devra être suivie pour la production des qubits ainsi que le filage conventionnel nécessaire pour les contrôler sur des puces séparées et qui devront être reliées ensemble plus tard. Cette approche a été suivie par l’équipe de Google depuis sa création. Elle permet d’éliminer les lignes de contrôle additionnelles requises dans des puces plus larges, en effet, elles peuvent perturber le fonctionnement des qubits.
« Ce processus fonctionne », a dit Martinis. « Maintenant nous sommes prêts à passer à la vitesse supérieure. » Les designs d'appareils dotés de 30 à 50 qubits sont déjà en cours de développement, dit-il.
L’équipe de Google fait partie de nombreuses équipes de recherche industrielle formées récemment après que les études ont démontré que la technologie derrière l’informatique quantique devient de plus en plus malléable. Plusieurs entreprises se sont engagées dans la course pour le développement de processeurs quantiques, notamment Intel, Microsoft, IBM et même quelques startups. Mais Google fait partie des leaders de ce domaine et se compare même à IBM selon Simon Gustavsson, chercheur principal dans une équipe de recherche en informatique quantique à MIT.
Si Google arrive à réaliser son expérience de suprématie quantique cette année, l’entreprise va renforcer sa compétitivité en la matière, néanmoins, il faudra des processeurs quantiques dotés de plus de 50 qubits pour qu’ils soient utiles. « Ça sera un exploit académique », a dit Chris Monroe, professeur à l’Université du Maryland et cofondateur de la startup d’informatique quantique IonQ. « Après il faudra savoir comment rendre [cette technologie] plus scalable et programmable. »
Martinis est bien d’accord que la technologie est loin d’être parfaite et qu’il reste beaucoup à faire, mais il pense que cette expérience va constituer un benchmark pour tous ceux qui travaillent sur un ordinateur quantique dans le futur.
Source : MIT Technology Review
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Google confirme son intention de présenter le premier ordinateur quantique de 49 qubits au monde
Google confirme son intention de présenter le premier ordinateur quantique de 49 qubits au monde
Avant la fin de cette année
En 2014, Google a embauché le physicien John Martinis pour mettre au point ses puces quantiques. L’entreprise technologique était décidée à se doter d’un ordinateur quantique capable de surpasser les performances de n’importe quel supercalculateur classique et de démontrer de manière certaine la « suprématie quantique ». Martinis et son équipe ont commencé par concevoir des puces « relativement basiques » capables de manipuler les données selon les principes de la physique quantique. « Nous pensons que nous sommes prêts pour cet exploit, nous pouvons le faire maintenant », a dit Martinis.
Un ordinateur quantique utilise les propriétés quantiques de la matière, telles que la superposition et l’intrication afin d’effectuer des opérations sur des données. À la différence d’un ordinateur classique basé sur des transistors et qui travaille sur des données binaires (codées sur des bits, valant 0 ou 1), le calculateur quantique travaille sur des qubits dont l’état quantique peut posséder plusieurs valeurs. Ses caractéristiques devraient lui permettre de décupler ses performances de calcul.
Jusque-là, les chercheurs n’ont réussi à manier qu’un nombre limité de qubits. Au début de ses recherches, l’équipe de scientifiques de Google a réussi à créer le prototype d’une puce quantique d’un qubit baptisé transmon qui était basée sur des circuits supraconducteurs. En 2015, Google a publié les résultats d’une puce ayant neuf qubits arrangés en une seule ligne. Mais tout s’est accéléré à partir de 2016, lorsque Google s’est fixé l’objectif très ambitieux de construire, avant la fin de l’année 2017, un ordinateur quantique composé de 49 qubits. En effet, pour qu’un processeur quantique commence à trouver une certaine utilité, il devrait au minimum être doté de plus de 50 qubits. La firme de Mountain View a récemment confirmé que son projet est toujours d’actualité, en voie d’exécution et qu’elle compte bien le mener à son terme.
Lors d’une conférence qui se tenait à Munich en Allemagne, Alan Ho, un ingénieur du laboratoire d’intelligence artificielle quantique de Google, a expliqué que la société technologique travaillait déjà sur un système de calcul quantique de 20 qubits offrant une « fidélité sur deux qubits » de 99,5 %. Cet indice représente le taux d’erreurs susceptible d’être généré par le processeur. Plus ce taux est élevé, plus la fiabilité des résultats des calculs est importante. Il est important de signaler que les qubits de nature sont très instables et sensibles aux perturbations externes (température, champs magnétiques…). À cause de cela, concevoir un système de correction d’erreurs efficace et fiable demeure un sérieux défi à relever pour les pionniers de ce domaine.
La prochaine étape pour l’équipe d’Alan Ho consistera à créer une puce de 49 qubits avec un taux de fidélité sur deux qubits de 99,7 %. C’est avec ce système que Google entend démontrer la supériorité de l’informatique quantique, sur un calcul qui reste trop complexe pour les superordinateurs classiques : la simulation du comportement d’un arrangement aléatoire de circuits quantiques. Selon Alan Ho, cette étape sera franchie avant la fin de l’année.
Google et IBM sont actuellement les deux sociétés qui semblent les plus avancées dans le domaine de la recherche et de l’informatique quantique. Mais la firme de Mountain View semble avoir pris une longueur d’avance sur son concurrent IBM avec sa dernière annonce. IBM a dévoilé au mois de mai son ordinateur quantique le plus performant (17 qubits) qui devrait servir de base aux systèmes quantiques qu’IBM projette de commercialiser dans le cadre de son initiative IBM Q. Tout comme Google, IBM est déterminée à produire dès que possible des systèmes quantiques encore plus performants. D’autres solutions limitées ont également été développées par D-Wave, mais jusque-là, tout ce qu’elles peuvent réaliser est à la portée des calculateurs classiques.
Source : APS, SupInfo, New Scientist
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Google veut livrer ses ordinateurs quantiques sous forme de services de cloud computing
Google veut livrer ses ordinateurs quantiques sous forme de services de cloud computing
Et encourage le développement d’applications dédiées
Depuis des années, Google consacre du temps et d’importantes ressources financières afin de concrétiser l’un des rêves les plus ambitieux autorisés par la technologie moderne : la construction d’un ordinateur quantique viable. Grâce aux progrès qu’elle a réalisés dans ce domaine, la société envisage, désormais, les différents moyens de transformer son projet en un business rentable. Les ordinateurs quantiques sont censés résoudre des problèmes que les ordinateurs traditionnels ne peuvent pas gérer. Contrairement aux ordinateurs traditionnels, qui traitent des parties de l’information en tant que données binaires sous forme de 1 ou de 0, les ordinateurs quantiques fonctionnent avec les qubits.
D’après des données publiées par Bloomberg, Google serait sur le point de démarrer la commercialisation des ordinateurs quantiques et tout porte à croire qu’ils seront proposés sous forme de service « cloud computing » (informatique dématérialisée) extrêmement puissant. La firme de Mountain View aurait offert aux laboratoires scientifiques et aux chercheurs en intelligence artificielle un accès précoce à ses machines quantiques au travers d’Internet durant ces derniers mois. Google souhaitait ainsi encourager le développement d’outils et d’applications compatible avec sa nouvelle technologie qu’elle voudrait également transformer en un service de cloud computing plus rapide et plus puissant.
Dans son article, le média Bloomberg fait allusion à deux présentations de Google. L’une détaillerait le matériel quantique de la société, y compris le nouveau laboratoire de l’entreprise dédié à cette technologie baptisé « Embryonic quantum data center ». La seconde présentation détaillerait le ProjectQ de Google qui a été mis en place afin d’inciter les développeurs à écrire du code pour son ordinateur quantique.
Fournir un accès rapide et gratuit à un matériel hautement spécialisé dérivé des technologies de pointe afin de susciter un intérêt croissant s’inscrit dans la stratégie à long terme de Google qui vise l’extension de son activité cloud. En mai, la filiale d’Alphabet a présenté une puce, appelée Cloud TPU, qu’elle compte louer à des clients à la recherche de systèmes informatiques dématérialisés. En parallèle, l’entreprise a prévu d’accorder à un nombre restreint de chercheurs universitaires l’accès gratuit aux fonctionnalités de ses nouvelles puces.
Google et un nombre croissant d’autres entreprises comme IBM, Microsoft, SoftBank Group Corp. ou Star-D-Wave Systems Inc. sont convaincues que les ordinateurs quantiques et leurs applications vont révolutionner le monde de l’informatique de demain en accélérant exponentiellement le traitement de certaines tâches importantes. Il faut rappeler que c’est en 2014 que Google fait part de ses ambitions sur le développement de ses propres ordinateurs quantiques. Plus tôt cette année, l’entreprise technologique déclarait qu’elle comptait prouver la « suprématie » des systèmes quantiques sur les superordinateurs existants d’ici la fin de 2017.
Les ordinateurs quantiques sont des machines encombrantes qui nécessitent des soins particuliers pour rester fonctionnelles comme l’usage de systèmes de refroidissement avancés. Ils sont donc plus susceptibles d’être loués et utilisés à travers Internet plutôt que d’être achetés. Le fondateur de la startup quantique Rigetti Computing, Chad Rigetti, considère cette technologie comme un élément déterminant pour l’avenir. Toutefois, il estime que « cette industrie en est encore à ses balbutiements » et que « personne n’a, pour l’instant, construit un ordinateur quantique qui fonctionne ».
Source : Bloomberg
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Google présente Bristlecone, son nouveau processeur quantique de 72 qubits
Google présente Bristlecone, son nouveau processeur quantique de 72 qubits
avec lequel l’entreprise compte prouver la suprématie quantique
Depuis plusieurs années, Google s’est lancé dans le projet de concevoir un ordinateur quantique capable de résoudre les problèmes concrets. Pour y arriver, l’entreprise a monté de toutes pièces un laboratoire, Google Quantum AI lab, afin de pouvoir utiliser l’informatique quantique pour certains problèmes aujourd’hui difficiles à résoudre tels que ceux de l’intelligence artificielle ou encore de l’apprentissage automatique. Mais un tel projet ne peut se faire sans toutefois concilier l’informatique et la physique quantique.
La physique quantique est la base théorique du transistor, du laser et d’autres technologies qui ont permis la révolution informatique. Mais au niveau algorithmique, les machines informatiques d’aujourd’hui fonctionnent encore sur une logique booléenne « classique », et dans le cas d’espèce avec des données binaires (codées sur des bits, valant 0 ou 1). Cette caractéristique qui a permis de résoudre de nombreux problèmes présente des limites pour la résolution de certains problèmes. Avec un ordinateur quantique, le calculateur travaille sur des qubits qui peuvent prendre plusieurs états au même moment. Ses caractéristiques devraient lui permettre de décupler ses performances de calcul.
En 2015, Google a annoncé la création d’une puce à 9 qubits agencés sur une seule ligne. Avançant dans son projet de concevoir des ordinateurs quantiques à grande échelle, la firme de Mountain View a expliqué l’an dernier qu’elle travaillait déjà sur un système de calcul quantique de 20 qubits offrant une « fidélité sur deux qubits ». Depuis hier, ces objectifs de 20 qubits semblent avoir été dépassés, car Google vient de présenter un nouveau processeur quantique baptisé Bristlecone. Ce nouveau processeur composé de 72 qubits aura pour but de « fournir un banc d’essai pour la recherche sur les taux d’erreur du système et l’évolutivité de notre technologie qubit, ainsi que des applications dans la simulation quantique, l’optimisation et l’apprentissage automatique », déclare l’entreprise.
Il convient de préciser que pour qu’un processeur soit capable d’exécuter des algorithmes au-delà de la portée des simulations classiques, il nécessite non seulement un nombre élevé de qubits, mais également des taux d’erreur faibles pour effectuer des opérations comme la lecture ou la logique. Selon Google, la suprématie quantique ne pourra être atteinte qu’avec une machine de 49 qubits et un taux d’erreur inférieur à 0,5 %. Concevoir donc un système de correction d’erreurs fiable est une des conditions sine qua non pour que ces processeurs quantiques puissent sortir des laboratoires et remplacer ceux des superordinateurs classiques actuels pour la résolution de certains problèmes spécifiques.
Avec le premier processeur de 9 qubits présenté par Google en 2015, l’entreprise avait atteint un taux d’erreur de 1 % en lecture, 0,1 % avec une seule porte logique quantique et 0,6 % de taux d’erreur pour les portes quantiques à deux qubits. À noter qu’une porte logique quantique est un circuit quantique basique fonctionnant sur un petit nombre de qubits. La majeure partie des portes quantiques fonctionnent sur des espaces d’un ou de deux qubits, un peu comme les portes logiques classiques le font sur un ou deux bits.
En principe, plus le nombre de qubits est ajouté à un système, plus le nombre d’erreurs pourrait croitre. Mais avec ce nouveau processeur Bristlecone de 72 qubits, les chercheurs de Google espèrent atteindre les mêmes taux d’erreur observés avec le processeur de 9 qubits tout en augmentant les performances de la puce. Google entend donc prouver avec Bristlecone qu’un ordinateur quantique peut surclasser aisément un superordinateur classique sur des problèmes informatiques bien définis.
En attendant de prouver au monde que la nouvelle révolution informatique se trouve dans les ordinateurs quantiques, et précisément avec Bristlecone, cette avancée montre déjà que la firme de Mountain View compte porter son hégémonie de la recherche sur le web dans le secteur de l’informatique quantique. IBM, le challenger, ainsi que les autres prétendants comme Microsoft et Intel pour ne citer que ceux-là devront booster leurs ingénieurs s’ils souhaitent ne pas se laisser distancer par la firme de Moutain View.
Source : Google
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:fleche: Quel est votre avis sur les ordinateurs quantiques ? Pourront-ils révolutionner le secteur comme cela est annoncé par certains ?
:fleche: Pensez-vous que le processeur quantique de 72 qubits de Google pourra établir la suprématie quantique ?
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:fleche: Google : les chercheurs de l'entreprise sont sur le point de construire un ordinateur quantique grâce à une nouvelle puce
:fleche: IBM conçoit un processeur de 50 qubits et évoque la suprématie quantique, comment se traduit ce nombre de qubits dans la réalité ?
