Introduction

Amazon Web Services (AWS) et QuEra Computing ont annoncé un partenariat pour développer les premiers ordinateurs quantiques tolérants aux fautes dans le cloud AWS dans les deux prochaines années. Cette collaboration vise à résoudre les problèmes complexes de calcul quantique et à ouvrir la voie à de nouvelles applications dans des domaines tels que la simulation de matériaux avancés, la physique des hautes énergies et la chimie quantique.

Contexte Technique

QuEra utilise une approche appelée « atomes neuronaux » pour l'informatique quantique, qui exploite les atomes de Rydberg pour accélérer les calculs quantiques. Les atomes de Rydberg sont des atomes « excités » qui ont un ou plusieurs électrons dans un état hautement chargé et sont caractérisés par un nombre quantique principal très élevé, ce qui leur permet d'interagir fortement avec les champs électriques et magnétiques. Cette approche permet de contrôler les qubits à l'aide de lasers focalisés, qui arrange les atomes de Rydberg individuels en matrices stables.

Le principal défi de l'informatique quantique est la tolérance aux fautes, car les qubits sont très sensibles aux interactions avec leur environnement, ce qui peut provoquer des erreurs dans les calculs. La solution de QuEra utilise des lasers pour ajuster chaque atome individuellement et maintenir son état quantique, permettant ainsi une reconfiguration dynamique pour assurer la stabilité quantique à l'échelle de milliers de qubits.

Analyse et Implications

Le partenariat entre AWS et QuEra vise à lancer le système Libra de QuEra sur AWS Braket en 2028, ce qui permettra d'exécuter un million d'opérations quantiques par seconde sur des centaines de qubits logiques corrigés d'erreurs. Cela ouvrira la voie à des avancées commerciales dans des domaines tels que la simulation de matériaux avancés, la physique des hautes énergies et la chimie quantique.

Cependant, pour atteindre cet objectif, les partenaires devront résoudre définitivement le problème des erreurs quantiques. QuEra estime qu'il est sur la bonne voie, ayant déjà démontré le potentiel des atomes de Rydberg pour supporter l'opération cohérente de milliers de qubits simultanément dans un seul module de calcul.

Perspective

L'objectif de 2028 est ambitieux, mais les partenaires considèrent que cette date n'est que le point de départ. À l'avenir, ils prévoient d'optimiser et de mettre à l'échelle le système Libra pour prendre en charge des applications commerciales dans d'autres domaines, tels que la conception de médicaments et les services financiers.

La course à l'informatique quantique ne sera pas gagnée par une seule entreprise, car les différentes architectures quantiques trouveront probablement leur propre niche en fonction des applications spécifiques. AWS poursuit donc son initiative basée sur les « cat-qubits » via le Centre de calcul quantique AWS.