IBM a annoncé lors de la Conférence des développeurs quantiques 2025 mercredi qu'elle s'attend à atteindre l'avantage quantique d'ici 2026, tout en visant une informatique quantique tolérante aux pannes à grande échelle d'ici 2029.
L'entreprise a confirmé que son processeur Nighthawk, une puce avec des améliorations architecturales majeures, commencera à atteindre les utilisateurs cette année.
Jay Gambetta, qui dirige IBM Research en tant que directeur et porte également le titre de Fellow IBM, a déclaré : « Nous croyons qu'IBM est la seule entreprise capable d'inventer et d'échelonner rapidement les logiciels, le matériel, la fabrication et la correction d'erreurs quantiques pour débloquer des applications transformantes. » Jay a ajouté que l'entreprise annonce aujourd'hui plusieurs étapes critiques de sa feuille de route.
Nighthawk, maintenant révélé comme la puce la plus avancée d'IBM, est construite avec 120 qubits et utilise 218 couplers réglables pour relier chaque qubit à ses quatre voisins les plus proches. C'est une augmentation de 20 % du nombre de couplers par rapport au processeur Heron, selon un communiqué de presse officiel publié par IBM.
Un chercheur d'IBM tenant la puce IBM Quantum Nighthawk (Crédit : IBM)
La nouvelle configuration permet aux chercheurs d'exécuter 30 % de circuits plus complexes tout en maintenant des taux d'erreur bas, un exigence cruciale pour réaliser jusqu'à 5 000 portes à deux qubits en une seule tâche.
IBM vise 15 000 portes à deux qubits d'ici 2028
Les livraisons de Nighthawk commenceront avant la fin de 2025. Mais cette puce n'est que le début. IBM prévoit de pousser les performances encore plus loin. D'ici la fin de 2026, elle s'attend à augmenter sa capacité à 7 500 portes, atteignant 10 000 en 2027, et 15 000 en 2028.
Ces versions futures intégreront plus de 1 000 qubits connectés utilisant des couplers à longue portée, un système testé l'année dernière sur des processeurs expérimentaux internes.
Alors qu'elle construit cette chaîne, IBM pousse pour une validation dirigée par la communauté. Elle a lancé un tracker d'avantage quantique, développé avec l'aide d'Algorithmiq, de l'Institut Flatiron et de BlueQubit, pour mesurer et vérifier les progrès en temps réel.
Le tracker comprend déjà trois expériences testant l'avantage quantique dans l'estimation observable, les algorithmes variationnels et les problèmes vérifiables par des méthodes classiques.
Chercheur IBM tenant une plaquette IBM Quantum Nighthawk de 300 mm (Crédit : IBM)
Sabrina Maniscalco, la PDG et co-fondatrice d'Algorithmiq, a déclaré : « Le modèle que nous avons conçu explore des régimes si complexes qu'il remet en question toutes les méthodes classiques à la pointe de la technologie testées jusqu'à présent. »
Elle a déclaré que les premiers résultats semblent prometteurs, l'Institut Flatiron confirmant que les résultats sont difficiles à simuler sur des systèmes classiques.
Hayk Tepanyan, le co-fondateur et CTO de BlueQubit, a ajouté que son équipe se concentre sur le suivi des charges de travail quantiques où les machines classiques commencent déjà à prendre du retard.
« Grâce à notre travail sur des circuits à pics, nous sommes ravis d'aider à formaliser les instances où les ordinateurs quantiques commencent à surpasser les ordinateurs classiques de plusieurs ordres de grandeur », a-t-il déclaré.
Qiskit renforce le contrôle des erreurs avec C-API et des circuits dynamiques
Pour soutenir cette poussée, IBM intensifie son logiciel. La pile Qiskit prend désormais en charge des capacités de circuits dynamiques qui augmentent la précision de sortie de 24 % sur des tâches impliquant plus de 100 qubits.
Elle prend également en charge un nouveau modèle d'exécution utilisant un C-API, permettant aux développeurs de s'intégrer avec des environnements HPC et de les utiliser pour réduire les coûts de correction d'erreur de plus de 100 fois.
IBM publie également une interface C++ pour Qiskit afin que les utilisateurs puissent exécuter des charges de travail quantiques à l'intérieur des systèmes de calcul haute performance existants.
La société a déclaré qu'en 2027, la pile Qiskit ajoutera des bibliothèques computationnelles axées sur l'apprentissage machine et l'optimisation. Ces outils aideront à résoudre des problèmes de physique et de chimie tels que les équations différentielles et les simulations hamiltoniennes.
La société a également révélé qu'elle construit activement vers l'informatique quantique tolérante aux fautes sur une voie parallèle. Son nouveau processeur Loon, qui a également été annoncé lors de l'événement, comprend tous les composants nécessaires pour démontrer une correction d'erreur quantique efficace et évolutive.
Puce IBM Quantum Loon (Crédit : IBM)
Cela inclut un routage multi-couche qui relie des qubits sur de plus longues distances avec des « c-couplers », et permet des réinitialisations de qubit entre les opérations sur la même puce.
Pour couronner le tout, IBM a confirmé qu'il peut désormais décoder les erreurs quantiques en moins de 480 nanosecondes en utilisant des codes qLDPC, le tout fonctionnant sur du matériel classique. Cet exploit d'ingénierie est arrivé un an avant le calendrier prévu.
Avec Loon, cela pose les bases pour l'évolutivité du qLDPC à travers des systèmes à qubits supraconducteurs rapides et de haute fidélité, les mêmes qubits utilisés dans tout le matériel d'IBM.
La production des plaques de processeurs quantiques d'IBM a maintenant été déplacée vers une installation de fabrication de 300 mm au Albany NanoTech Complex à New York. Ce changement permet une itération plus rapide des puces et plus de complexité.
IBM a déclaré avoir déjà réduit le temps de développement de moitié et augmenté la complexité de ses puces quantiques par dix en utilisant le nouvel équipement.
Elle est également maintenant capable d'explorer plusieurs conceptions de processeurs simultanément, aidant à faire avancer à la fois les plateformes Nighthawk et Loon, selon le communiqué de presse.
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