Le Laboratoire national d'Oak Ridge (ORNL), relevant du département de l'Énergie des États-Unis, a annoncé, en collaboration avec les entreprises IBM et AMD, le lancement d'une plateforme de co-conception (co-design platform) spécialisée dans la correction d'erreurs en informatique quantique (QEC). Cette initiative vise à relever l'un des plus grands défis de l'informatique quantique, à savoir la nécessité de disposer de logiciels classiques capables d'identifier et de corriger les erreurs des qubits à une vitesse comparable à celle du processeur quantique.
Architecture de la plateforme et intégration matérielle
La plateforme est située au siège d'IBM à Poughkeepsie, dans l'État de New York, et associe les processeurs IBM Quantum Nighthawk r2 au système de calcul haute performance Umbra du laboratoire d'Oak Ridge, qui repose sur des unités de traitement graphique AMD Instinct MI355X et des processeurs AMD EPYC de cinquième génération. Ce rapprochement physique entre le matériel quantique et classique permet l'exécution d'opérations hybrides avec une latence extrêmement faible, un élément vital pour les applications de correction d'erreurs nécessitant un retour d'information immédiat.
Pourquoi cette nouvelle est-elle importante ?
L'informatique quantique scientifiquement applicable repose sur la correction d'erreurs, un processus complexe qui nécessite d'énormes ressources de calcul classique fonctionnant en parallèle avec les processeurs quantiques. Actuellement, ces systèmes sont souvent connectés via le cloud, ce qui ajoute de la complexité et des délais dans le transfert de données. Cette plateforme offre un environnement intégré permettant aux chercheurs de :
- Développer et tester des algorithmes de correction d'erreurs sans avoir à construire eux-mêmes l'infrastructure.
- Explorer des techniques telles que la "correction d'erreurs hiérarchique", qui utilise plusieurs couches de codes pour protéger les qubits.
- Optimiser les flux de travail quantiques-classiques, ouvrant la voie à la réalisation des objectifs de la "Mission Genesis" (Genesis Mission) du département de l'Énergie des États-Unis, qui vise à atteindre 100 qubits logiques d'ici 2028.
Perspectives d'avenir
Cette étape s'inscrit dans une stratégie plus large visant à renforcer le calcul haute performance centré sur le quantique, où les unités centrales de traitement (CPU), les unités de traitement graphique (GPU) et les processeurs quantiques fonctionnent comme un système unique. Les parties prenantes prévoient d'utiliser cette plateforme pour développer les logiciels et les processus qui soutiendront le système IBM Quantum Starling, un ordinateur quantique tolérant aux pannes qu'IBM prévoit de lancer d'ici 2029.