Que se passe-t-il vraiment avec les ordinateurs quantiques ?

Je suis de près les ordinateurs quantiques depuis plus de deux décennies et j'ai passé ces derniers jours à rencontrer de nombreuses grandes sociétés d'ordinateurs quantiques, à écouter des conférences et des présentations et à entendre des représentants de plusieurs agences et groupes gouvernementaux à la conférence Q2B (Quantum to Entreprise) .

J'ai réduit ces informations en quelques points clés afin que les gens puissent comprendre où en sont les choses et où elles vont.

Les ordinateurs quantiques apporteront-ils de la valeur à l’avenir ?
Quelle valeur est possible à court terme ?
Quels sont les niveaux de qubits utilisables actuellement ?
Comment les ordinateurs quantiques se comparent-ils aujourd’hui aux superordinateurs classiques ?
Sommes-nous en train de passer à une phase différente ?

Que devra faire une entreprise pour se préparer à tirer profit des ordinateurs quantiques ?

J'ai regardé des dizaines de présentations et des centaines de diapositives. Il s’agit d’un graphique critique qui explique beaucoup de choses sur la situation des ordinateurs quantiques. Il faut passer du temps à regarder ce graphique. Sur l'axe horizontal X, vous voyez le nombre de qubits. Sur l’axe vertical Y, vous voyez la probabilité d’obtenir une bonne réponse. En dessous de 8 qubits, vous avez environ 10 % de chances de succès.
À 12-13 qubits, vous envisagez 0.1 % de chances de réussir à obtenir des réponses.

La nouvelle cartographie des bons qubits prenant en compte Fire Opal, l'IA et le matériel. Ce système de suppression d'erreurs permet aux chances de succès avec 16-24 qubits d'atteindre 10 % de chances de succès au lieu d'être inférieures à 0.01 % (1 sur 10,000 XNUMX). Vous trouverez ci-dessous des exemples permettant de trouver la bonne réponse. La bonne répartition des réponses est à gauche et ce qui est trouvé est à droite. Initialement sans Fire Opal, la distribution correcte ne peut pas être trouvée dans la mer d'erreurs et de bruit.

Mais avec Fire Opal gérant l'interaction avec les qubits du matériel quantique, nous pouvons voir visuellement que nous obtenons quelque chose de beaucoup plus proche de ce qui existe réellement.

Q-ctrl propose des cours en ligne via Black Opal pour environ 20 $/mois. Une personne engagée pourrait parcourir le sujet en un an environ pour obtenir un certificat qui pourrait lui permettre d'être utilement employée dans l'industrie de l'informatique quantique.

Fire Opal peut être essayé gratuitement et des ordinateurs quantiques accessibles dans le cloud sont disponibles pour les expériences initiales.

Je ferai d’autres articles pour en savoir plus sur ce qui se passe et se passera avec les ordinateurs quantiques. Il existe plusieurs approches prometteuses qui pourraient permettre à l’industrie de réaliser des avancées décisives.

Nous sommes actuellement dans la phase d'apprentissage et de découverte par la recherche et certaines recherches permettent des approches inspirées du quantique et de la physique utilisant l'informatique analogique et classique pour obtenir des résultats meilleurs et utiles. Les efforts et les défis liés à la résolution de l’informatique quantique à grande échelle génèrent des retombées scientifiques positives. Certaines de ces nouvelles connaissances sont précieuses.

Nous passons d'un grand nombre de travaux à 1 à 15 qubits à d'autres à environ 25 qubits et à quelques expériences et tentatives avec de grands systèmes de qubits. Nous entrons dans une phase où il y a un travail régulier et utile à 15-25 qubits. Il existe également des superordinateurs réguliers simulant des systèmes quantiques. Cela se produit à 39 qubits. Or, les 39 qubits sont des ressources de supercalculateur. Il est plus facile et moins coûteux d’accéder aux petits systèmes quantiques réels. Il faut beaucoup de travail pour perfectionner les algorithmes et d'autres méthodes avec les petits systèmes bon marché avant de tenter des exécutions à grande échelle sur du matériel coûteux. C'est comme travailler sur des postes de travail de serveurs informatiques avant d'essayer le superordinateur.

Il y a aussi beaucoup d’exploration et d’étude autour des questions. Nous voulons savoir quelles sont les vraies bonnes questions et comment pouvons-nous décomposer les questions en utilisant l'analyse humaine afin que seule la partie vraiment difficile qui nécessite du quantum réel soit réalisée sur du quantum réel. Nous pouvons essayer sur des ordinateurs ordinaires et sur les « faux systèmes de simulation quantique ».

Lorsque nous aurons enfin réalisé des avancées, nous aurons alors un mélange de très grands systèmes. Plus de 300 qubits de recuit photonique, plus de 1000 XNUMX qubits sur des systèmes supraconducteurs, peut-être des milliers et des millions de qubits et tous auront différents niveaux d'atténuation des erreurs, de suppression des erreurs et peut-être de correction des erreurs. Même lorsque le matériel arrivera, nous utiliserons toujours tous les outils pour comprendre et vérifier les problèmes vraiment difficiles, en déterminant les questions et la bonne manière de s'attaquer à ces questions et aux réponses possibles.

Il y aura des compromis coûts-avantages et une analyse de la valeur tout au long du processus.

C’est comme séquencer le génome. Cela coûtait 3 milliards de dollars au départ, mais il est ensuite descendu à 100 dollars et est devenu plus précis. Cela a pris des décennies. Ensuite, nous avons dû apprendre à utiliser les données et à les transformer en informations, puis à obtenir des informations et des résultats.

C’est aussi comme déchiffrer le code Enigma nazi de la Seconde Guerre mondiale. Vous avez des milliers de casseurs de code chez Blechly et des personnes vraiment intelligentes qui travaillent à résoudre le problème, à faire progresser la compréhension au fil des années et à trouver comment rendre le problème plus traitable.

Si les problèmes ne sont pas extrêmement difficiles et extrêmement précieux, les ordinateurs quantiques ne serviraient à rien ni ne seraient nécessaires.

On estime que l’industrie informatique quantique naturelle pourrait valoir 850 milliards de dollars par an, soit 20 fois plus que l’industrie informatique haute performance, qui vaut 40 milliards de dollars. Toutefois, ce chiffre n’est qu’une supposition. Qui sait quelle est l’utilité de pouvoir résoudre de grandes questions auxquelles il est impossible de répondre aujourd’hui ?

Ceux qui disent que les ordinateurs quantiques sont à la mode et que cet effort informatique quantique échouera se trompent. Amazon, IBM, le laboratoire de recherche de l'US Air Force et bien d'autres ont les ressources, la patience et la persévérance nécessaires pour continuer à résoudre ces problèmes, ont la motivation et voient la valeur de l'apprentissage, du voyage et des efforts.