Un saut de technologie comparable au saut des tubes à vide aux circuits intégrés a été réalisé avec la livraison du premier ordinateur quantique complet construit à l’aide d’un processus de fabrication de puces Silicon CMOS standard.
Quantum Motion (QM), fabricant de l’ordinateur, a annoncé lundi que le matériel, qui utilise la technologie de Wafer de 300 mm CMOS de 300 mm manufacturieuse, a été déployé au UKRI National Quantum Computing Center à Londres.
Un ordinateur «pile complet» comprend l’unité de traitement quantique (QPU), l’électronique de contrôle pour gérer les opérations Qubit, une pile logicielle et une interface utilisateur.
Le système dispose également d’une empreinte conviviale centrée sur les données de seulement trois racks de serveur de 19 pouces.
« Il s’agit du moment de silicium de Quantum Computing », a déclaré le PDG de QM, James Palles-Dimmock, dans un communiqué. « L’annonce d’aujourd’hui démontre que vous pouvez créer un ordinateur quantique fonctionnel robuste en utilisant la technologie la plus évolutive du monde, avec la possibilité d’être produite en série. »
La société a expliqué que son QPU est basé sur une architecture de carreaux évolutive qui intègre tous les éléments de calcul, de lecture et de contrôle nécessaires en un tableau dense qui peut être imprimé à plusieurs reprises sur une puce, permettant une expansion future à des millions de qubits par QPU. Un qubit est à peu près l’équivalent quantique d’un «bit» dans le monde numérique.
« Avec la livraison de ce système, le mouvement quantique est sur la bonne voie pour mettre sur le marché des ordinateurs quantiques commercialement utiles cette décennie », a déclaré le président et chef de la commercial de QM, Hugo Saleh, dans un communiqué. «Il s’agit d’une approche de client, utilisateur et développeur – en utilisant des CMOS standard, la base de toutes les technologies modernes, des téléphones mobiles aux GPU d’IA, pour fournir le prochain point d’inflexion révolutionnaire dans l’informatique.»
Jalon quantique monumental
La réalisation de Quantum Motion est encore un autre clic vers l’avant dans l’introduction de Quantum en tant qu’ordinateur «sur une puce», a observé Roger A. Grimes, auteur de «Cryptography Apocalypse: Préparer le jour où le calcul quantum brise la crypto d’aujourd’hui».
« Il continue de prendre des ordinateurs quantiques et d’autres appareils du domaine des grands ordinateurs spécialisés qui coûtent des dizaines de millions et doivent être gérés et maintenus par un tas de scientifiques et de chercheurs bien rémunérés, et le met plus près des mains de quelqu’un qui veut juste un ordinateur et de ne pas dépenser la plupart de leur temps à garder pour les bonnes conditions », a-t-il déclaré à Technewsworld.
« La livraison d’un ordinateur quantique complet construit à l’aide d’un processus de fabrication de puces Silicon CMOS standard est une étape monumentale pour l’industrie quantique », a ajouté Ensar Seker, CISO de Socradar, une société de renseignement sur les menaces à Newark, Del.
« Cela signifie une convergence critique de la mécanique quantique et de l’ingénierie des semi-conducteurs classiques, ouvrant essentiellement la porte à un calcul quantique évolutif et fabricable en utilisant la même infrastructure qui sous-tend l’électronique numérique moderne », a-t-il déclaré à Technewsworld.
«Les architectures quantiques à base de silicium sont particulièrement convaincantes car elles tirent parti des décennies d’investissement dans la fabrication des CMO, la maturité de la chaîne d’approvisionnement et le contrôle de la qualité», a-t-il déclaré. «Cela contraste avec d’autres technologies comme les qubits supraconducteurs ou les ions piégés, qui nécessitent généralement des environnements hautement spécialisés, des matériaux exotiques et des processus de fabrication personnalisés qui sont plus difficiles à évoluer et à intégrer aux systèmes existants.»
Rattraper la technologie concurrente
Jusqu’à présent, le développement informatique quantique basé en silicium a pris du retard sur les technologies supraconductrices et basées sur l’atome, mais le mouvement quantique change ce récit. « Je pense que nous constatons enfin que les technologies quantiques à l’état solide rattrape les annonces des plateformes supraconductrices et atomiques », a déclaré Prineha Narang, professeur de sciences physiques et de génie électrique et informatique à l’UCLA.
« C’est une autre façon d’y aller, et c’est une manière évolutive », a-t-elle déclaré à Technewsworld.
Le système de Quantum Motion utilise des qubits de spin, qui stockent et manipulent des informations à l’aide du spin des électrons. «Les qubits de spin en silicium sont généralement en retard dans le développement par rapport aux circuits supraconducteurs, aux ions piégés et aux modalités de qubit d’atomes neutres», a expliqué Sam Lucero, consultant indépendant de la stratégie et de la recherche à Phoenix.
« Cette annonce marque la première mise en œuvre complète d’un ordinateur de spin en silicium dont je connais, ce qui est remarquable comme un signe des progrès de cette modalité », a-t-il déclaré à Technewsworld.
« Puisqu’il n’y a pas de données de performance, il n’est pas clair comment cette machine se comparera aux autres plates-formes disponibles pour le moment, mais je m’attendais à ce qu’elle soit assez rudimentaire en comparaison », a-t-il déclaré.
Il a reconnu que la technologie de QM pouvait potentiellement évoluer bien mieux que les systèmes ioniques supraconducteurs et piégés. « Vous pourriez avoir des millions de qubits sur une seule puce, en évitant le besoin de réseautage complexe », a-t-il expliqué, « mais il y a ceux qui pensent que le réseau sera inévitable, et ceux de l’industrie qui pensent que ce sera une véritable obstacle à la pleine réalisation de l’informatique quantique. »
« Cependant, le réseautage et l’échelle sont encore en début de stades, il n’est donc pas clair qui non plus, ou si les deux réussiront », a-t-il ajouté.
Défi de correction des erreurs
Yuval Boger, directeur commercial de Quera Computing, un constructeur d’ordinateurs quantiques utilisant des atomes neutres, à Boston, a noté qu’il existe plusieurs approches prometteuses pour construire un ordinateur quantique, et le chemin de silicium de quantum Motion en est certainement l’un. « Dans mon esprit, bon nombre de ces différentes approches méritent d’être explorées, car il est encore trop tôt pour savoir ce qui va évoluer le plus efficacement », a-t-il déclaré à Technewsworld.
« Cette annonce montre une reconnaissance croissante que l’informatique quantique arrive et que la valeur potentielle est substantielle », a-t-il déclaré. «Cependant, la correction des erreurs, la fiabilité du système et la fabrication déterminent les délais de commercialisation.»
Austin Bosarge, co-fondateur et chef d’entreprise et chef de Federal à Qusecure, un fabricant de solutions de sécurité quantique, à San Mateo, en Californie, a convenu que la correction d’erreurs est un gros problème pour les ordinateurs quantiques.
« Transformer un grand nombre de qubits bruyants et instables en un petit nombre de qubits logiques fiables et tolérants aux pannes nécessite des ressources importantes », a-t-il déclaré à Technewsworld. « Bien que ce problème soit toujours résolu, cette annonce montre des progrès réels du côté de l’évolutivité. »
En plus de la correction des erreurs, il a noté que les systèmes quantiques nécessitent toujours une cryogénie avancée, une électronique de contrôle complexe et un étalonnage précis. «Ces exigences techniques créent des barrières d’ingénierie et de coûts qui doivent être surmontées avant que l’informatique quantique ne devienne commercialement viable à grande échelle.»
L’impact de quantum sur le cryptage
Cependant, Bosarge a continué, la véritable préoccupation ne concerne pas la disponibilité des machines quantiques à usage général. Le problème est le calendrier pour le moment où les ordinateurs quantiques seront capables de briser le chiffrement.
«Les prévisions de l’industrie suggèrent qu’en 2029, la probabilité d’un ordinateur quantique pertinent cryptographiquement sera suffisamment élevé pour que les organisations adoptent à l’avance un chiffrement quantique», a-t-il déclaré.
« Un système pertinent cryptographiquement est généralement défini comme un avec environ 4 000 Qubits corrigés par erreur », a-t-il expliqué. «L’annonce de Quantum Motion montre que ces types de systèmes peuvent désormais être fabriqués dans des fonderies standard.
« Les ordinateurs quantiques augmentent rapidement, mais ne sont pas encore au point où nous savons comment construire des ordinateurs quantiques pertinents cryptographiquement; mais ce jour viendra, car la technologie est prouvée, et ce n’est plus qu’un problème d’ingénierie », a ajouté Tim Hollebeek, vice-président des normes de l’industrie chez Digicert, une société mondiale de sécurité numérique.
« Des progrès comme (quantum motion), qui intègrent des éléments informatiques quantiques dans les processus standard de construction de puces, continuent de nous rapprocher de leur existence éventuelle », a-t-il déclaré à Technewsworld.
