PsiQuantum prévoit de construire la plus grande installation d'informatique quantique aux États-Unis
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La société d'informatique quantique PsiQuantum s'associe à l'État de l'Illinois aux Etats-Unis pour construire la plus grande installation d'informatique quantique basée aux États-Unis, a annoncé la société aujourd'hui.
L'entreprise, dont le siège se trouve en Californie, a pour objectif d'héberger un ordinateur quantique contenant jusqu'à 1 million de bits quantiques, ou qubits, dans les dix prochaines années. À l'heure actuelle, les plus grands ordinateurs quantiques contiennent environ 1 000 qubits.
Les ordinateurs quantiques promettent d'accomplir un large éventail de tâches, de la découverte de médicaments à la cryptographie, à des vitesses record. Les entreprises utilisent différentes approches pour construire les systèmes et travaillent d'arrache-pied pour les mettre à l'échelle. Google et IBM, par exemple, fabriquent les qubits à partir de matériaux supraconducteurs. IonQ fabrique des qubits en piégeant des ions à l'aide de champs électromagnétiques. PsiQuantum construit des qubits à partir de photons.
L'un des principaux avantages de l'informatique quantique photonique est sa capacité à fonctionner à des températures plus élevées que les systèmes supraconducteurs. "Les photons ne ressentent ni la chaleur ni les interférences électromagnétiques", explique Pete Shadbolt, cofondateur et directeur scientifique de PsiQuantum. Cette imperturbabilité rend la technologie plus facile et moins coûteuse à tester en laboratoire, explique Pete Shadbolt.
Elle réduit également les besoins en refroidissement, ce qui devrait rendre la technologie plus économe en énergie et plus facile à mettre à l'échelle. L'ordinateur de PsiQuantum ne peut pas fonctionner à température ambiante, car il a besoin de détecteurs supraconducteurs pour localiser les photons et corriger les erreurs. Mais ces détecteurs n'ont besoin d'être refroidis qu'à quelques degrés Kelvin, soit un peu moins de -267 °C. Bien qu'il s'agisse d'une température glaciale, elle est plus facile à atteindre que celle requise pour les systèmes supraconducteurs, qui nécessitent un refroidissement cryogénique.
Pendant un certain temps, les chercheurs ont pensé qu'ils devraient se contenter de systèmes bruyants et sujets aux erreurs, du moins à court terme. Les choses commencent à changer.
La société a choisi de ne pas construire d'ordinateurs quantiques à petite échelle (comme le Condor d'IBM, qui utilise un peu plus de 1 100 qubits). Elle vise plutôt à fabriquer et à tester ce qu'elle appelle des "systèmes intermédiaires". Il s'agit notamment de puces, d'armoires et de détecteurs de photons supraconducteurs. PsiQuantum explique qu'elle vise ces systèmes à grande échelle en partie parce que les dispositifs plus petits ne sont pas en mesure de corriger correctement les erreurs et de fonctionner à un prix réaliste.
La recherche active a permis aux systèmes à plus petite échelle d'effectuer des travaux utiles. Mais "au cours des dernières années, nous avons vu les gens se rendre compte que les petits systèmes ne seraient pas utiles", souligne Pete Shadbolt. Pour corriger correctement les erreurs inévitables, il faut construire un grand système avec environ un million de qubits. Cette approche permet d'économiser des ressources, ajoute-t-il, car l'entreprise ne passe pas de temps à assembler des systèmes plus petits. Mais en les ignorant, il est difficile de comparer la technologie de PsiQuantum à ce qui existe déjà sur le marché.
L'entreprise ne veut pas donner de détails sur le calendrier exact du projet de l'Illinois, qui comprendra une collaboration avec l'université de Chicago et plusieurs autres universités de l'Illinois. Elle indique toutefois qu'elle espère donner le coup d'envoi d'une installation similaire à Brisbane, en Australie, l'année prochaine et que cette installation, qui abritera son propre ordinateur quantique à grande échelle, sera pleinement opérationnelle d'ici à 2027. "Nous nous attendons à ce que le site de Chicago soit opérationnel par la suite", a déclaré l'entreprise dans un communiqué.
"C'est tout ou rien [avec PsiQuantum], ce qui ne veut pas dire que ce n'est pas valable", déclare Christopher Monroe, informaticien à l'université Duke et ancien employé d'IonQ. "Il est simplement difficile de mesurer les progrès accomplis en cours de route, et c'est donc un investissement très risqué."
D'importants obstacles se dressent devant nous. La construction de l'infrastructure de cette installation, en particulier du système de refroidissement, sera l'aspect le plus lent et le plus coûteux de la construction. Et lorsque l'installation sera enfin construite, il faudra améliorer les algorithmes quantiques exécutés sur les ordinateurs. Selon Pete Shadbolt, les algorithmes actuels sont beaucoup trop coûteux et trop gourmands en ressources.
La complexité même du projet de construction peut sembler décourageante. "Il pourrait s'agir du système électronique optique quantique le plus complexe jamais construit par l'homme, et c'est difficile", déclare Pete Shadbolt. "Nous sommes rassurés par le fait qu'il ressemble à un superordinateur ou à un centre de données, et que nous le construisons en utilisant les mêmes fabs, les mêmes fabricants sous contrat et les mêmes ingénieurs."