IBM fait des progrès audacieux dans la course à la construction d’ordinateurs quantiques pratiques, empruntant un chemin unique par rapport à ses concurrents comme Google. La société a récemment dévoilé deux ordinateurs quantiques révolutionnaires, Nighthawk et Loon, conçus pour surmonter les principales limites de la technologie quantique existante.
Ces nouveaux systèmes représentent un changement significatif vers la modularité. Contrairement à ses concurrents qui se concentrent sur la construction d’unités individuelles toujours plus grandes, IBM assemble des ordinateurs quantiques à partir de modules interconnectés. Cette approche repose sur la capacité de connecter efficacement les qubits supraconducteurs – les éléments fondamentaux du calcul quantique – à la fois au sein et entre ces modules. Au départ, certains experts doutaient de l’utilité pratique d’interconnexions aussi complexes. Désormais, IBM veut leur prouver le contraire.
Loon se démarque par sa connectivité révolutionnaire « briser l’avion ». Chaque qubit de Loon est lié à six autres, permettant aux connexions de s’étendre non seulement horizontalement sur une puce mais aussi verticalement – un exploit inégalé dans aucun autre ordinateur quantique supraconducteur. Nighthawk, quant à lui, dispose d’une connectivité qubit à quatre voies.
Cette connectivité améliorée recèle un immense potentiel pour surmonter deux obstacles majeurs auxquels sont confrontés les ordinateurs quantiques actuels : une puissance de calcul limitée et des taux d’erreur inhérents. Des tests préliminaires sur Nighthawk indiquent qu’il peut gérer des calculs 30 % plus complexes que l’ordinateur quantique le plus utilisé d’IBM. Cette complexité accrue pourrait ouvrir la voie à un plus large éventail d’applications pour l’informatique quantique, en s’appuyant sur les premiers progrès dans des domaines comme la chimie.
IBM défend également une méthode unique pour créer des « qubits logiques » – des groupes de qubits physiques qui fonctionnent comme des unités uniques et sans erreur. Contrairement à ses concurrents qui utilisent des groupes plus importants, l’approche d’IBM s’appuie sur des groupes plus petits. Cette stratégie pourrait permettre un calcul pratique sans erreur sans nécessiter des millions de qubits individuels – un défi de coût et d’ingénierie important. Cependant, cela dépend de la connectivité même dont font preuve Nighthawk et Loon.
Stephen Bartlett, expert en informatique quantique à l’Université de Sydney, reconnaît la nécessité de tests supplémentaires, mais salue la connectivité accrue des qubits comme « une étape majeure » vers la construction d’ordinateurs quantiques véritablement puissants. Bien qu’elle en soit encore à ses débuts, cette approche modulaire représente une direction prometteuse pour le développement de la technologie quantique.
IBM sera confronté à plusieurs défis d’ingénierie et de physique. Il s’agit notamment d’optimiser la lecture des résultats de calcul et de prolonger le temps de cohérence – la durée pendant laquelle les qubits conservent leur état quantique délicat – qui peut être affecté par l’augmentation des connexions. La société explore également des techniques permettant de réinitialiser des qubits spécifiques lors des calculs.
Pour l’avenir, IBM prévoit de lancer un ordinateur quantique entièrement modulaire en 2026, capable à la fois de stocker et de traiter des informations. Ce projet ambitieux s’appuiera sur les enseignements tirés des tests et du développement en cours de Nighthawk et Loon.
