Rigetti annonce un processeur de 80 qubits, expérimente des « qutrits »

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Mercredi, la startup d’informatique quantique Rigetti a annoncé un certain nombre de développements matériels intéressants. Pour commencer, ses utilisateurs auraient désormais accès à sa puce de nouvelle génération, appelée Apsen-M, avec 40 qubits et des performances améliorées. Bien que ce soit bien en deçà du nombre de qubits atteint par IBM, la société fait également allusion à un moyen de rester compétitive : les testeurs privés auront désormais accès à une version de 80 qubits obtenue en reliant deux de ces puces.

Par ailleurs, la société dit qu’elle expérimente maintenant pour permettre aux testeurs d’accéder à un troisième état d’énergie dans son matériel supraconducteur, en convertissant ses qubits en « qutrits ». Si ces qutrits présentent un comportement cohérent, ils permettraient la manipulation de beaucoup plus de données dans le matériel existant.

Nouveau et amélioré

Pour les processeurs traditionnels, les progrès sont généralement mesurés en termes de vitesse d’horloge, de nombre de cœurs et de consommation d’énergie. Pour les ordinateurs quantiques, l’une des mesures les plus critiques est le taux d’erreur, car les qubits perdent la trace de leur état d’une manière que le matériel numérique ne fait pas. Avec Aspen-M, Rigetti prétend qu’un type d’erreur spécifique – la lecture de l’état du qubit – a été réduit de moitié.

L’analogique à la vitesse d’horloge est la vitesse à laquelle vous pouvez envoyer des signaux aux qubits qui les incitent à effectuer des opérations. Ici, la société dit qu’il y a une accélération de 2,5x. Ceci est essentiel car les qubits ont également tendance à perdre leur état avec le temps. Plus vous pouvez effectuer d’opérations dans un laps de temps donné, plus vous avez de chances d’effectuer un ensemble complexe de manipulations avant que le processeur ne perde son état.

Tout cela, plus l’augmentation du nombre de qubits, sont les types d’améliorations évolutives qui ont été typiques des développements à ce jour. La forme à 80 qubits d’Aspen-M peut représenter une avancée plus importante, puisque Rigetti la décrit comme « assemblée à partir de deux puces de 40 qubits ».

Bien qu’ils soient assez petits, les qubits sont assez volumineux par rapport aux fonctionnalités du matériel de traitement traditionnel. Les signaux qui contrôlent et lisent et écrivent les données des qubits nécessitent également des connexions plus importantes au processeur. Tout cela signifie qu’il y aura probablement une limite au nombre de qubits que nous pouvons charger sur un seul élément matériel. Des problèmes similaires apparaissent avec des technologies alternatives telles que les qubits d’ions piégés. Pour ces raisons, un certain nombre d’entreprises ont déjà commencé à parler de la nécessité de relier plus d’une puce individuelle afin d’augmenter le nombre de qubits.

Si Rigetti a déjà vraiment résolu ce problème, alors il a franchi un obstacle technique important assez tôt dans son développement. Et, si sa solution devait s’étendre à plus de deux puces, elle fournit une feuille de route évidente pour augmenter rapidement le nombre de qubits.

Qutrit quelqu’un ?

Indépendamment de l’annonce, la société a également publié un article de blog dans lequel elle a déclaré qu’elle fournissait un accès expérimental à une nouvelle façon de configurer son matériel. Tout le matériel commercial disponible à l’heure actuelle est construit sur des qubits, un matériel qui peut adopter des valeurs comprenant deux états et une superposition de toutes les possibilités entre les deux. De toute évidence, un système à trois états fournit un contenu d’information nettement plus important.

Alors, pourquoi personne ne les utilise ? Pour les transmons, le matériel utilisé par Rigetti, IBM et Google, le problème est que les niveaux d’énergie des états disponibles au-delà des deux premiers sont séparés par des quantités d’énergie de plus en plus réduites. Ainsi, bien qu’il y ait une petite différence entre 0 et 1, il y a une plus petite différence entre 1 et 2, et les choses empirent à partir de là. Pour le matériel déjà en proie à des problèmes de bruit, il devient difficile d’exercer le type de contrôle nécessaire pour faire fonctionner des niveaux plus élevés.

Mais Rigetti a maintenant modifié son logiciel de contrôle pour permettre un accès programmable à l’un des états les plus énergétiques. Nous devrons attendre que les utilisateurs essaient réellement ce système afin de déterminer s’il est réellement utile compte tenu de l’état de nos algorithmes et du matériel.

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