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Les processeurs d'IBM se sont distingués par leur capacité à gérer des circuits quantiques de grande profondeur. Quantinuum, de son côté, a excellé dans les tests impliquant un grand nombre de qubits. Ces performances reflètent les avancées technologiques récentes, notamment en matière de matériel et de logiciel.
L'étude révèle également que le dernier modèle d'IBM, nommé Marrakesh, n'a pas atteint les améliorations attendues. Malgré une réduction des erreurs par porte quantique, ses performances sont restées similaires à celles de son prédécesseur. Ce résultat souligne les obstacles persistants dans le développement des technologies quantiques.
Quantinuum a marqué un point important avec son processeur H2-1, capable de traiter des problèmes à 56 qubits. Cette performance dépasse les capacités des ordinateurs classiques dans certaines situations. Les chercheurs ont utilisé un algorithme spécifique pour évaluer cette capacité, démontrant ainsi le potentiel pratique des calculateurs quantiques.
Le benchmark développé par l'équipe se base sur le problème MaxCut, connu pour sa complexité calculatoire. Cette méthode permet d'évaluer de manière standardisée et économique les performances des différents systèmes. Les résultats obtenus offrent des indications précieuses sur l'état actuel de la technologie quantique.
Malgré ses avantages, le benchmark présente des limites, comme l'absence d'ajustement dynamique des paramètres pendant le calcul. Les scientifiques appellent à développer d'autres tests complémentaires pour mieux cerner les performances des processeurs quantiques. Cette approche plurielle pourrait accélérer les progrès dans ce domaine.
Les résultats de cette étude ouvrent des perspectives intéressantes pour l'avenir du calcul quantique. Ils mettent en lumière les progrès réalisés par les différents acteurs du secteur, tout en identifiant les axes d'amélioration nécessaires pour atteindre une réelle suprématie quantique, exploitable industriellement.
Comment fonctionne le benchmark MaxCut pour évaluer les processeurs quantiques ?
Le problème MaxCut est un problème d'optimisation utilisé pour tester les performances des processeurs quantiques. Il consiste à diviser un graphe en deux sous-ensembles de manière à maximiser le nombre d'arêtes entre eux. Ce problème est choisi comme benchmark car il est difficile à résoudre pour les ordinateurs classiques et sa complexité peut être ajustée en modifiant la taille du graphe.
Le benchmark MaxCut mesure la capacité d'un processeur quantique à exécuter des circuits quantiques de différentes profondeurs et largeurs. La profondeur fait référence au nombre d'opérations successives, tandis que la largeur correspond au nombre de qubits utilisés. Ces deux paramètres sont essentiels pour évaluer la puissance et la flexibilité d'un système quantique.
Un système échoue au test lorsque ses résultats deviennent indiscernables de ceux produits par un générateur aléatoire. Ce seuil permet de déterminer jusqu'à quel point un processeur quantique peut fournir des résultats significatifs avant que le bruit et les erreurs ne prennent le dessus.
Le benchmark MaxCut est particulièrement utile car il est simple à mettre en œuvre et scalable. Il peut être adapté à une large gamme de systèmes quantiques, ce qui en fait un outil précieux pour comparer les performances des différentes technologies quantiques. Cependant, comme tout benchmark, il a ses limites et doit être complété par d'autres tests pour obtenir une évaluation complète.
Qu'est-ce qu'un qubit et pourquoi est-il fondamental en informatique quantique ?
Un qubit est l'unité de base de l'information quantique, analogue au bit classique. Contrairement à un bit qui peut être soit 0 soit 1, un qubit peut exister dans un état de superposition, c'est-à-dire une combinaison de 0 et 1 simultanément. Cette propriété permet aux ordinateurs quantiques de traiter une quantité d'informations exponentiellement plus grande que les ordinateurs classiques pour certaines tâches.
L'intrication quantique est une autre propriété clé des qubits. Lorsque deux qubits sont intriqués, l'état de l'un influence instantanément l'autre, quelle que soit la distance qui les sépare. Ce phénomène permet de créer des circuits quantiques extrêmement puissants pour résoudre des problèmes complexes.
Cependant, les qubits sont aussi très fragiles. Ils sont sensibles à leur environnement, ce qui peut provoquer des erreurs de calcul. La recherche actuelle se concentre sur le développement de qubits plus stables et de méthodes de correction d'erreurs pour rendre les ordinateurs quantiques plus fiables.
Les progrès dans la manipulation des qubits, comme l'introduction de portes fractionnaires, ont permis d'améliorer significativement les performances des processeurs quantiques. Ces avancées sont cruciales pour réaliser le potentiel de l'informatique quantique dans des domaines comme la cryptographie, la modélisation moléculaire et l'optimisation.