Quantinuum revendique Quantum First - Analyse de l'actualité du calcul haute performance | à l'intérieurHPC

TOKYO, CAMBRIDGE, Royaume-Uni, et BROOMFIELD, CO, 13 juillet 2023 - La société d'informatique quantique Quantinuum a déclaré aujourd'hui qu'elle était devenue la première à simuler une molécule chimique en implémentant un algorithme tolérant aux pannes sur un processeur quantique utilisant des qubits logiques.

Cette étape essentielle vers l'utilisation des ordinateurs quantiques pour accélérer la découverte moléculaire, avec une meilleure modélisation des systèmes chimiques, réduit le temps nécessaire pour générer de la valeur commerciale et économique.

Les scientifiques de Quantinuum, dirigés par le Japon, ont utilisé trois qubits logiques sur l'ordinateur quantique H1 de Quantinuum pour calculer l'énergie de l'état fondamental de la molécule d'hydrogène (H2) à l'aide d'un algorithme pour les premiers dispositifs tolérants aux pannes appelé estimation de phase quantique stochastique.

On sait déjà que de nombreux algorithmes qui peuvent être utilisés sur les ordinateurs quantiques actuels de l'ère « NISQ » ne s'adapteront pas à des problèmes plus importants. La technique d'estimation de phase utilisée dans cette expérience avec des qubits logiques a un meilleur potentiel d'échelle mais est difficile à mettre en œuvre sur les ordinateurs quantiques d'aujourd'hui car elle nécessite des circuits très complexes, qui sont susceptibles de tomber en panne en raison du bruit.

Dr Raj Hazra, PDG de quantique, a déclaré : « L'annonce d'aujourd'hui tourne une page pour la chimie quantique sur les ordinateurs quantiques, nous amenant vers l'ère de la tolérance précoce aux pannes. Cette réalisation témoigne du dévouement des équipes matérielles et logicielles de Quantinuum, qui démontrent constamment leur capacité à obtenir des résultats de classe mondiale. Cela a été rendu possible grâce à l'ordinateur quantique H1 qui associe des opérations de porte haute fidélité, une connectivité tout-à-tout et une logique conditionnelle, avec les algorithmes, les méthodes et les techniques de gestion des erreurs de pointe offerts par notre plateforme de chimie InQuanto.

Dans un article scientifique préimprimé, "Démonstration de l'estimation de phase quantique bayésienne avec détection d'erreur quantique », l'équipe de scientifiques dirigée par le Dr Kentaro Yamamoto rapporte avoir surmonté ce défi en créant et en utilisant des qubits logiques obtenus avec un nouveau code de détection d'erreurs conçu pour le matériel quantique de la série H*. Le code a économisé des ressources quantiques en rejetant immédiatement un calcul s'il détectait des qubits qui avaient produit des erreurs pendant le processus de calcul.

Combinés au faible bruit du matériel de la série H et aux capacités du logiciel Quantinuum InQuanto, les chercheurs ont pu exécuter ces circuits complexes pour la première fois, produisant des résultats de simulation plus précis que ceux obtenus sans le code de détection d'erreurs. La création et l'utilisation de qubits logiques avec détection d'erreurs sont une condition préalable à la correction d'erreurs plus avancée, qui fournit une protection en temps réel pour un ordinateur quantique contre diverses formes de "bruit".

Le Dr Kentaro Yamamoto, chercheur principal chez Quantinuum, a déclaré : « Simuler la molécule d'hydrogène et obtenir d'aussi bons résultats avec un algorithme précoce tolérant aux pannes sur des qubits logiques est un excellent résultat expérimental et nous rappelle à quelle vitesse nous continuons à progresser. Ce résultat peut refléter le début d'un nouveau chapitre pour les professionnels de l'informatique quantique, où nous pouvons commencer à adopter des algorithmes tolérants aux pannes précoces sur des appareils à court terme, en utilisant toutes les techniques qui seront finalement nécessaires pour le futur informatique quantique à grande échelle.

Pour les chercheurs scientifiques et les entreprises industrielles dans des secteurs tels que la santé, l'énergie, l'automobile et la fabrication, qui investissent massivement dans la recherche de futures molécules et matériaux, cette démonstration implique que le temps de l'informatique quantique utile continue de se rapprocher.

Cette démonstration, qui a été exécutée sur l'ordinateur quantique System Model H1 de Quantinuum, alimenté par Honeywell, sera intégrée dans les futures versions de sa plate-forme de chimie computationnelle quantique à la pointe de l'industrie, InQuanto, permettant aux entreprises industrielles et aux chercheurs universitaires d'explorer l'utilisation des défauts précoces. algorithmes tolérants exécutés sur des ordinateurs quantiques pour la modélisation matérielle et moléculaire.