Présentation du processeur Nighthawk r3
IBM Quantum Nighthawk r3 est conçu pour exécuter 10 000 opérations quantiques sur 520 qubits programmables, soutenus par 2 034 qubits physiques. Le processeur conserve la connectivité en réseau carré de la génération r2 tout en intégrant 10 interconnexions l‑couplers destinées à relier plusieurs puces. Cette architecture modulaire vise à former, dès 2027, un système de 1 040 qubits en couplant deux Nighthawk r3, dépassant ainsi le seuil du millier de qubits.
Performances du Nighthawk r2 et évolution
La version r2, lancée en septembre, délivre jusqu’à 100 000 échantillons par seconde et supporte plus de 7 500 opérations quantiques sur 120 qubits. Les partenaires IBM ont exécuté 34 milliards de circuits, observant des gains de vitesse allant jusqu’à 19× par rapport à la génération précédente Heron. Des cas d’usage concrets incluent un facteur 15× pour l’optimisation du réseau électrique d’E.ON et 12× pour une simulation de matériaux magnétiques réalisée avec Oak Ridge National Laboratory.
Modularité et interconnexion : l‑couplers et cryogénie
IBM a déjà validé deux technologies clés pour la modularité. En connectant des processeurs Nighthawk r1 via quatre l‑couplers, l’entreprise a atteint une fidélité de transfert d’état quantique de 99,3 %, proche de l’objectif de 99,9 %. Par ailleurs, deux modules cryogéniques ont été couplés en moins de cinq jours, atteignant une température inférieure à 15 mK. Ces démonstrations prouvent la viabilité d’un empilement de puces à grande échelle tout en maintenant la cohérence quantique.
Intégration quantique‑classique sur la plateforme IBM
Le IBM Quantum Platform combine ressources HPC classiques et quantiques. Un workflow de diagonalisation quantique (SQD) a été exécuté 5 fois plus rapidement tout en multipliant par 100 le nombre de calculs réalisés. De même, le Cleveland Clinic et RIKEN ont traité 608 millions d’échantillons pour la modélisation de structures biologiques, avec un gain de 33× grâce à l’automatisation du flux. La plateforme propose également un contrôle au niveau des impulsions, facilitant la correction d’erreurs et le réglage fin des temps de réinitialisation des qubits.
