Ǫuandela annonce la réduction par un facteur 100.000 du nombre de composants nécessaires pour les calculs tolérants aux fautes, une avancée majeure pour l’informatique quantique photonique

Paris, le 7 février 2025 – Ǫuandela, leader européen du calcul quantique, annonce une avancée majeure pour le secteur dans un article scientifique1 qui décrit une réduction par un facteur de 100 000 du nombre de composants nécessaires pour les calculs tolérants aux fautes. L’approche hybride de Ǫuandela, fondée sur une technologie générant des qubits photoniques avec une efficacité inédite à partir d’atomes artificiels (émetteurs quantiques semi-conducteurs), doit ainsi permettre à la société d’accélérer le passage à l’échelle des ses ordinateurs quantiques.

L’approche photonique particulièrement prometteuse pour répondre aux défis de la correction d’erreur et du passage à l’échelle

L’informatique quantique tolérante aux fautes – sans erreurs – est cruciale pour l’exécution correcte des algorithmes quantiques les plus impactants, tels que la factorisation en nombres premiers, la résolution de systèmes linéaires et les simulations chimiques. Ce sont ces algorithmes qui permettent de réaliser les cas d’utilisation les plus précieux et que les ordinateurs « classiques » ne peuvent pas résoudre, notamment dans les secteurs de l’énergie, de la pharmacie, de la chimie et de la défense.

Parmi l’ensemble des plateformes quantiques, la plateforme photonique apparaît particulièrement prometteuse pour atteindre la tolérance aux fautes, grâce à la capacité unique des photons à :

  • transporter l’information quantique de manière quasiment infinie
  • à interconnecter les processeurs quantiques via des fibres optiques commerciales, comme pour les plus gros calculateurs aujourd’hui connectés par réseaux.

L’interconnexion entre processeurs quantiques est indispensable, à terme, pour étendre la puissance de calcul des ordinateurs quantiques – de façon similaire aux supercalculateurs actuels qui sont mis en réseau – et ce, quelle que soit la plateforme considérée. La technologie photonique dispose donc intrinsèquement, « par nature », de cette modularité absolument nécessaire pour le passage à grande échelle et la mise en œuvre des protocoles de correction d’erreurs.

Toutefois, la perte de photons étant la principale source d’erreur de l’approche photonique, la haute performance des ces calculateurs quantiques implique une transmission optique élevée des composants, c’est-à-dire un flux de photons important à travers tous les composants. Le grand défi est donc celui de réduire le nombre de composants (les « ressources ») pour avoir une plus grande transmission optique pour manipuler et corriger un grand nombre des qubits, et donc réaliser les calculs à plus grand impact surpassant les calculateurs classiques .

L’approche de Ǫuandela 100 000x moins coûteuse en ressources que les autres concurrents photoniques

Afin de relever ce défi, Ǫuandela vient de rapporter un résultat scientifique novateur qui présente une méthode permettant de réduire les ressources nécessaires par un facteur de 100 000 par rapport à la méthode basée uniquement sur la photonique adoptée et développée par d’autres acteurs du calcul quantique photonique aux États-Unis et au Canada.

À l’origine de ce résultat se trouve la technologie au cœur des processeurs de Ǫuandela, basée sur des émetteurs quantiques semi-conducteurs permettant de générer des qubits photoniques avec une efficacité sans précédent au niveau mondial. Grâce à son approche hybride, qui utilise ces émetteurs à la fois comme des générateurs de photons mais également comme des qubits (via l’exploitation du spin d’un électron de l’émetteur), Ǫuandela se démarque donc des autres compétiteurs photoniques.

En effet, là où une approche purement photonique nécessiterait environ un million de composants pour générer un qubit logique, l’équipe théorie, menée par Shane Mansfield, Chief Research Officer de Ǫuandela, démontre que l’approche de Ǫuandela n’en requiert que 12, soit 100 000 (= 10^5 fois ) moins. Cette approche relaxe également fortement les exigences de la transmission optique des composants, et donc de performance, requis pour la correction d’erreur.

Réduction significative de la consommation énergétique

Ce gain considérable, qui promet d’atteindre le régime de la correction d’erreur beaucoup plus rapidement, permet également de réduire drastiquement les coûts de fabrication et la consommation d’énergie de la plateforme. Ǫuandela prévoit ainsi une consommation bien inférieure aux plateformes quantiques existantes. En pratique, alors que les grands centres de calcul haute performance aujourd’hui consomment environ 20 MW et que les hyperscalers cloud dédiés à l’IA nécessitent environ 2 MW, le plus grand ordinateur quantique de Ǫuandela devrait maintenir sa consommation sous la barre de 1MW. Les ordinateurs de Ǫuandela se positionnent donc comme la solution pour augmenter la puissance de calcul dont l’industrie mondiale a besoin, sans augmenter la consommation énergetique.

« Cette avancée marque une étape importante pour le calcul à correction d’erreurs avec la plateforme photonique. En réduisant drastiquement les ressources nécessaires tout en maintenant les avantages intrinsèques de l’approche photonique, nous ouvrons la voie à une industrialisation réaliste du calcul quantique tolérant aux fautes. Notre approche hybride unique démontre que Ǫuandela est en mesure d’accélérer significativement le passage à l’échelle des ordinateurs quantiques, un enjeu crucial pour l’ensemble de l’industrie. », déclare Niccolo Somaschi, cofondateur et Directeur Général de Ǫuandela.

À PROPOS DE QUANDELA

Quandela, entreprise leader dans le domaine du calcul quantique, propose des solutions de niveau industriel. Quandela conçoit, construit et fournit des systèmes quantiques prêts à l’emploi pour les datacenters, des processeurs quantiques accessibles via le cloud, et des services d’accès aux algorithmes. Fondée en 2017 par la professeure Pascale Senellart, directrice de recherche au Centre de nanosciences et nanotechnologies (C2N) du CNRS et de l’Université Paris-Saclay, Valérian Giesz et Niccolo Somaschi, experts internationalement reconnus en physique quantique, Quandela emploie plus de 100 collaborateurs de 20 nationalités différentes, en majorité des chercheurs et des ingénieurs en optique, algorithmes et sciences de l’information.

Quandela s’engage à rendre l’informatique quantique accessible à tous pour relever les défis industriels et sociétaux les plus complexes.

Pour en savoir plus : www.quandela.com

1Stephen C. Wein, Timothée Goubault de Brugière, Luka Music, Pascale Senellart, Boris Bourdoncle, Shane Mansfield (2024). Minimizing resource overhead in fusion-based quantum computation using hybrid spin-photon devices. arXiv preprint arXiv:2412.08611

 

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