Microsoft et Quantinuum combinent HPC, IA et quantique pour résoudre un problème chimique réel

Le géant de la technologie Microsoft et le principal développeur d’ordinateurs quantiques Quantinuum ont franchi deux autres étapes importantes sur la voie de l’avantage quantique scientifique. Ils ont réussi à créer 12 qubits logiques hautement fiables et à démontrer une simulation chimique hybride de bout en bout, utilisant une combinaison de HPC, d’IA et de quantique.

La percée du qubit logique a été réalisée sur le qubit physique 56 à ions piégés H2 de Quantinuum autant qu’un ordinateur en utilisant le système de virtualisation qubit de Microsoft Azure Quantum. Cela triple la performance précédente de la paire, à savoir quatre qubits logiques fiables, annoncée en avril de cette année.

L’équipe a également démontré plusieurs calculs tolérants aux pannes avec les qubits logiques améliorés qui, lorsqu’ils sont intriqués, ont un taux d’erreur de circuit 22 fois supérieur au taux d’erreur des qubits physiques correspondant.

Solution hybride de chimie classique et quantique

Microsoft a également utilisé deux qubits logiques sur la machine H1 de Quantinuum intégrés à l’intelligence artificielle et au calcul haute performance (HPC) dans le cloud pour résoudre un problème chimique réel, à savoir une étude de cas sur les réactions catalytiques produisant des molécules chirales.

Il s’agit d’une étape importante sur la voie de l’avantage quantique – l’étape où un ordinateur quantique peut résoudre un problème presque impossible à calculer pour un système classique.

Selon Microsoft, c’est la toute première fois qu’un système HPC, une IA et du matériel informatique quantique sont déployés ensemble pour résoudre un problème scientifique spécifique. Le géant de la technologie compte intégrer ces applications dans une offre commerciale pour sa plateforme informatique Azure Quantum.

Qubits logiques ou physiques

Un léger récapitulatif pourrait s’imposer ici sur les qubits physiques par rapport aux qubits logiques. Les qubits physiques sont les éléments qui fonctionnent de manière analogue aux bits d’un ordinateur classique. Il peut s’agir de minuscules particules (comme des électrons), de circuits supraconducteurs ou même d’atomes. Ils exploitent la mécanique quantique pour effectuer des calculs beaucoup plus rapidement que les bits classiques. Cependant, ils sont sujets à des erreurs dues au « bruit » entrant dans le système.

Les qubits logiques, en revanche, sont plus robustes et composés de plusieurs qubits physiques. Il s’agit essentiellement d’une abstraction de niveau supérieur avec des codes qui permettent de détecter et de corriger les erreurs sans avoir besoin d’une observation directe susceptible de perturber l’état quantique des qubits physiques.

Microsoft a également annoncé aujourd’hui un nouveau projet en partenariat avec Atom Computing pour construire « la machine quantique la plus puissante au monde » en utilisant le matériel à atomes neutres de la startup californienne. Cela sera également rendu accessible via Azure.