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Volume quantique : IBM égale Honeywell à hauteur de 64 QVs !

L’informatique quantique commence à faire des premiers pas prometteurs à l’échelle humaine : alors qu’en Juin 2020, Honeywell annonçait un traitement de données, en volume quantique, de l’ordre de 64, voici que le fabricant IBM vient d’annoncer, depuis le 19 Août dernier, un exploit similaire.

 

 

Dans un rapport détaillé regroupant chercheurs et sections dédiées à cette technologie et au constructeur, une nouvelle approche du traitement quantique a été testée avec succès : “nous démontrons ici une augmentation du volume quantique d’un système quantique IBM en améliorant le compilateur Qiskit, en implémentant la lecture de l’état excité promu (ESP), en raccourcissant les portes à deux qubits et en ajoutant un découplage dynamique aux qubits inactifs. Ces trois derniers démontrent la nécessité de contrôler la synchronisation et les impulsions dans les systèmes quantiques des nuages“, explique l’équipe qui souligne que cet ensemble a permis d’atteindre 64 QVs mais que séparément, il n’en sera rien. La condition réside dans l’atteinte aux 2 / 3 de l’indicateur HOP (la probabilité de sortie maximale) soit un intervalle de confiance (minimum) de 97, 725 %.

 

Nœud principal de cette technologie en cours de développement : il faut pouvoir utiliser ou monopoliser l’ensemble des circuits tout en priorisant le plus court chemin de l’information, en terme de vitesse. Contrairement à ce que l’on pourrait croire, augmenter la vitesse dans ce type de machine n’est pas synonyme de bonnes performances : “Même avec une compilation de pointe, les circuits QV64 se composent d’un total de 57 portes à deux qubits et de 146 portes à un qubit en moyenne. Toute amélioration de la vitesse de la porte peut réduire considérablement la durée du circuit par rapport aux temps de cohérence, mais la vitesse de porte optimale pour faire fonctionner un circuit n’est en général pas la vitesse qui maximise la fidélité des portes individuelles. En particulier, les qubits connaissent des temps d’inactivité dans un circuit à plusieurs qubits et la fidélité de l’opération d’identité pendant ces temps d’inactivité n’est pas capturée dans les fidélités d’analyse comparative aléatoire à un ou deux qubits souvent utilisés pour caractériser les systèmes quantiques“.

 

“Un exemple de circuit QV64 dessiné comme prévu sur l’appareil. Les portes à deux qubits sont représentées en bleu, les portes à un qubit en rouge avec une mise à l’échelle proportionnelle à leurs longueurs de porte. Les zones grises indiquent les temps d’inactivité sur des qubits particuliers. Les impulsions de découplage dynamique, en vert, sont placées symétriquement dans les temps d’inactivité. Les temps d’inactivité vont de la moitié à six fois une longueur de porte de deux qubits

L’autre défi réside dans les sortes d’aires de repos des binômes de “QuBits gates” : nommés techniquement “trous de repos“, avec ou sans usage du SWAP (zone d’échange ou les informations, données transitent, dans les grandes lignes) il s’agit de portes quantiques dont la longueur est “10 fois plus longue que les portes à 1 QuBit” et qui auront des différences au niveau “des fréquences et du couplage“, suivant la vitesse opérée ; conséquence : chaque longueur, avec ces paramètres, se répercute dans le circuit et son transit de données ce qui allongera en proportion le voyage de ladite donnée.

IBM, pour l’heure, continue ses travaux et vise “des taux d’erreur de l’ordre de 10-4… A suivre !

 

 

Source : Arxiv (IBM Quantum) – 19 Août 2020 – PoC d’un traitement de volume quantique poussé à 64.




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