Informatique quantique : Microsoft approche de la phase commerciale
Quelle est la piste privilégiée par Microsoft en matière d'informatique quantique ? Sur ce terrain, le géant de Redmond est impliqué dans la recherche depuis plusieurs années déjà. Sa stratégie est d'évoluer vers une machine hybride, combinant l'informatique quantique avec le calcul haute performance traditionnel et l'IA. "Cette approche permettra de réaliser des avancées significatives en matière scientifique", estime Krysta Svore, distinguished engineer et vice president de l'Advanced Quantum Development et du Quantum chez Microsoft.
Pour parvenir à cet objectif, Microsoft est en train de bâtir ce que Krysta Svore qualifie de "super ordinateur quantique." Dans cette perspective, le groupe de Redmond a annoncé début avril avoir mis au point "le qubit logique le plus fiable jamais créé". Concrètement, l'éditeur est parvenu à un taux d'erreurs 800 fois inférieur à celui des qubits physiques. Sachant que le groupe a mis au point dans le cadre de cette expérience quatre qubits logiques à partir de seulement 30 qubits physiques. Une prouesse qui a été réalisée en partenariat avec la start-up Quantinuum.
Pour parvenir à ce résultat, Microsoft a mis au point un système de virtualisation de qubits qui a été appliqué à une couche matérielle fournie par Quantinuum. Le tout permettant de corriger les erreurs et le bruit susceptibles de gêner l'exécution des qubits.
Pour Microsoft, il s'agit là de la deuxième génération des systèmes quantiques. "La première étant celle des qubits instables qui ne permettent pas de surpasser l'informatique classique. La deuxième est celle que nous avons atteinte avec des qubits stables qui permettent de traiter des sujets scientifiques. Puis, la troisième va s'incarner d'ici quelques années à travers des machines comptant des milliers de qubits", explique Krysta Svore. Selon Microsoft, le futur édifice permettra par exemple de créer des catalyseurs pour réaliser de la photolise telle que la captation de carbone dans l'air.
Azure Quantum Elements
Déjà, Microsoft commercialise une offre en matière d'informatique quantique. Baptisée Azure Quantum Elements, elle combine dans un premier temps IA et calcul haute performance. "Les qubits logiques que nous avons annoncés vont y être intégrés dans les prochains mois", confie Krysta Svore. "Nous sommes par conséquent aux portes de la commercialisation."
Sur quelles applications Microsoft se concentre-t-il en matière d'informatique quantique ? "96% des biens de consommation à travers le monde sont issus de la chimie, de la biochimie et de la science des matériaux. Des domaines de recherche pour lesquels l'informatique quantique est parfaitement adaptée car elle permet de réaliser des simulations massives avec une précision jamais atteinte", commente Krysta Svore. "En partant d'un supercalculateur classique, ces traitements demanderaient des milliards d'années pour être exécutés.
"La finalité est évidemment d'accélérer le rythme de la recherche scientifique à travers le monde"
Combinée à l'informatique quantique, l'IA peut jouer un rôle fondamental. Sur le front de la conception de batteries par exemple, Microsoft a démontré l'avantage de la combinaison de ces deux univers. En amont, l'IA est utilisée pour générer plusieurs millions d'options de conception. Ces options sont ensuite filtrées par le biais d'un algorithme d'IA plus fin, puis via un supercalculateur classique. "Vous passez de 10 millions d'options à 100 000, puis à 100. Au final, l'informatique quantique intervient pour n'obtenir plus que 10 options (de batteries au lithium, ndlr) qui peuvent être ensuite synthétisées en laboratoire", détaille Krysta Svore.
Au-delà d'Azure Quantum Elements, Microsoft fournit déjà diverses technologies d'informatique quantique à travers son cloud Azure. C'est le cas des technologies de Pasqal, IONQ, rigetti, QCI... Des technologies qui n'atteignent pas pour autant le niveau de fiabilité obtenu dans le cadre du partenariat avec Quantinuum.
Vers le top des qubits logiques
En termes de feuille de route, Microsoft reste donc focalisé dans un premier temps sur la mise au point d'une infrastructure de calcul hybride, combinant HPC, IA et informatique quantique. Le groupe entend dans le même temps passer à l'échelle en ciblant des infrastructures de milliers, voire de millions de qubits. Une architecture qui sera commercialisée par le biais de l'offre Azure Quantum Elements. "La finalité est évidemment d'accélérer le rythme de la recherche scientifique à travers le monde", résume Krysta Svore.
Pour parvenir à ce résultat, Microsoft planche sur ce qu'il appelle "le top des qubits logiques". Des qubits qui promettent d'être encore plus robustes dans la réduction des erreurs, notamment pour pouvoir être exécutés en très grand nombre. "Le top des qubits logiques nous permettra de réduire le bruit tout en multipliant le nombre de qubits", résume Krysta Svore, avant de conclure : "Nous sommes donc en bonne voie pour atteindre la troisième génération des systèmes quantiques qui aboutira à la phase de commercialisation."