Replay: L’informatique quantique arrive à pas de géant. Maintenant, il y a un système d’exploitation disponible sur une puce grâce à un consortium dirigé par l’Université de Cambridge avec une vision pour rendre les ordinateurs quantiques aussi transparents et bien connus que RaspberryPi.

Cette « percée sensationnelle » est comparée par la presse indépendante de Cambridge au moment des années 1960 où les ordinateurs sont passés de la taille d’une pièce à un bureau.

Environ 50 ordinateurs quantiques ont été construits à ce jour, et ils utilisent tous des logiciels différents – il n’y a pas d’équivalent quantique de Windows, IOS ou Linux. Le nouveau projet fournira un système d’exploitation qui permet au même logiciel quantique de fonctionner sur différents types de matériel informatique quantique.

Le système, Deltaflow.OS (nom complet Deltaflow-on-ARTIQ) a été conçu par la startup Riverlane de Cambridge Uni. Il fonctionne sur une puce développée par SEEQC, membre du consortium, en utilisant une fraction de l’espace nécessaire dans le matériel précédent. SEEQC a son siège social aux États-Unis et un important site de R&D au Royaume-Uni.

“Dans ses termes les plus simples, nous avons mis quelque chose qui remplissait autrefois une pièce sur une puce de la taille d’une pièce de monnaie, et cela fonctionne”, a déclaré le Dr Matthew Hutchings, chef de produit et cofondateur de SEEQC dans un communiqué de presse.

“Ceci est aussi important pour l’avenir des ordinateurs quantiques que la puce électronique elle-même l’était pour la commercialisation des ordinateurs traditionnels, leur permettant d’être produits de manière rentable et à grande échelle.”

Les ordinateurs quantiques stockent des informations sous forme de bits quantiques, ou qubits. Comme le chat de Schrödinger (qui n’aurait pas eu l’impact familier s’il avait choisi un objet inanimé), les qubits peuvent exister dans deux états d’information différents en même temps.

Mais pour que les ordinateurs quantiques soient vraiment puissants, ils doivent pouvoir s’étendre pour inclure beaucoup plus de qubits, ce qui permet de résoudre des problèmes très difficiles.

“Là où il fallait beaucoup d’électronique pour contrôler les qubits, il est maintenant disponible sur une puce de la taille d’un centime”, a expliqué Hutchings. « Toutes les fonctionnalités sont sur une puce, nous avons donc résolu le problème pour l’ère quantique.”

Une vision grandiose pour un système d’exploitation quantique

Riverlane a une vision grandiose: un système d’exploitation qui rend les logiciels quantiques portables à travers les technologies de qubits – évolutifs à des millions de qubits.

“Cela permet d’obtenir les performances les plus élevées possibles de chaque qubit, même pour des applications telles que la correction d’erreurs qui nécessitent des boucles de rétroaction rapides”, indique it mission.

Deltaflow-on-ARTIQ est la première étape vers la réalisation de cette vision.

À quoi servira l’informatique quantique?

Avec suffisamment de qubits, les ordinateurs quantiques peuvent traiter des calculs complexes à des vitesses très élevées.

Une application pour laquelle la vaste puissance de traitement peut être utilisée est de simuler des versions numériques de composés chimiques, de tester des théories et de prédire des actions chimiques réelles, sans utiliser de laboratoire physique. Selon Riverlane, il faut environ 1 milliard de dollars pour mettre un nouveau médicament sur le marché et de nombreuses années de recherche, de tests et d’essais cliniques. L’informatique quantique pourrait offrir un raccourci.

Les avantages de ce post-COVID-19 sont clairs.

Autre avantage: de meilleures batteries. Le gouvernement britannique a des objectifs ambitieux pour atteindre des émissions nettes nulles d’ici 2050.  De la même manière que pour le développement de médicaments, les ordinateurs quantiques peuvent être utilisés pour créer un environnement de « laboratoire virtuel » qui permet un moyen beaucoup plus rapide, moins coûteux et plus robuste de filtrer les matériaux des batteries. Cette méthode durable permettra d’améliorer la recherche et le développement vers un avenir plus propre.

Des développements quantiques dans la logistique, les prévisions météorologiques, la cybersécurité et la finance sont attendus.

Parmi les autres membres du groupe Riverlane figurent Hitachi Europe, Oxford Quantum Circuits, chip designer Arm et le National Physical Laboratory. Ils feront évoluer leur technologie et développeront des micrologiciels pour leurs processeurs quantiques qui s’interfaceront plus tard avec Deltaflow.OS.

Hitachi Europe, par exemple, construit un ordinateur quantique basé sur la même technologie de microprocesseur que l’on trouve actuellement dans les ordinateurs portables, les voitures et les téléphones portables.

Riverlane n’est pas le seul spécialiste quantique à Cambridge. Cambridge Quantum Computing dit qu’il construit des outils pour la commercialisation des technologies quantiques dont l’impact à long terme sera profond.

En fait, il y a un peu de course pour transformer les ordinateurs quantiques de la technologie expérimentale en produits commerciaux. Le nom de ceci est « avantage quantique » et a été comparé à une ruée vers l’or – comme dans cet article de Nature.

Comme le dit Riverlane, “L’informatique quantique est une industrie à haut risque qui a le potentiel de générer d’énormes récompenses. L’énorme quantité d’investissements privés et gouvernementaux suggère qu’il ne s’agit pas de savoir si, mais quand, certains estimant que nous pourrions atteindre un avantage quantique en seulement cinq ans.”

Si l’écosystème quantique florissant continue de croître à un rythme soutenu, la révolution pourrait peut-être se produire plus tôt que nous ne le pensons.

Au fait, Riverlane recrute.

Lisez le saut de 1000 qubits de l’informatique quantique d’ici 2023.