Avec son processeur quantique Ocelot, Amazon mise sur les qubits de chat

Et si, en informatique quantique, l'important n'était finalement pas tant le nombre de qubits physiques que l'efficacité de la correction d'erreur ?

Chez les Big Tech, le discours a longtemps tendu vers le premier aspect. Ces derniers temps, il a basculé vers le second. On en a eu l'illustration fin 2024 avec la présentation de la puce Willow par Google. Puis, plus récemment, avec Majorana-1, made in Microsoft.

Amazon suit la même voie avec son propre processeur Ocelot, développé par une équipe basée à Caltech. Il repose sur des qubits capables de corriger leurs erreurs de manière autonome sans nécessiter de redondance. En l'occurrence, des qubits dits de chat, car basés sur l'état quantique du chat de Schrödinger. En France, la start-up Alice & Bob développe cette approche.

Des photons en renfort des qubits de chat pour la correction d'erreur

Les propriétés des qubits de chat leur confèrent une protection inhérente contre les erreurs d'inversion de bit, qu'on trouve aussi dans l'informatique classique. Mais pas contre un risque spécifique à l'informatique quantique : l'inversion de phase. Aussi Amazon leur a-t-il associé un système de correction d'erreur bosonique. Dans les grandes lignes, il injecte des photons - un type de boson - permettant de lire les états (amplitudes) de l'oscillateur intégré à chaque qubit de chat. Et ainsi de mieux protéger l'information, à l'appui d'un code de correction d'erreur classique (code de répétition), sans ajouter de qubits physiques.

Ces oscillateurs sont faits de tantale, un matériau rare supraconducteur. Chaque puce Ocelot en embarque 5, avec autant de "tampons" pour les stabiliser. S'y ajoutent 4 qubits "ancillaires" dédiés à la correction d'erreur. Ils sont connectés aux qubits de chat par des portes C-NOT pour détecter les inversions de phase tout en préservant la protection contre les inversions de bit.

Amazon

Amazon se dit en mesure d'atteindre un délai d'environ 1 seconde entre des inversions de bit. Soit, assure-t-il, "plus de 1000 fois" la durée obtenue avec des qubits supraconducteurs conventionnels. Les inversions de phase sont plus fréquentes (toutes les 20 ms environ), quand bien même on limite la quantité de photons injectés.

Ocelot est un prototype, mais pourrait réduire de 90 % le coût de la correction d'erreur par rapport aux approches actuelles, poursuit le groupe américain.

Illustrations © Amazon