Les résultats records de l’ordinateur quantique à 98 qubits publiés dans Nature

Quantinuum ↘ 1.11% et les Sandia National Laboratories ont publié des résultats évalués par des pairs dans Nature démontrant qu'Helios, un ordinateur quantique à ions piégés de 98 qubits, fonctionne bien au-delà de la portée de la simulation classique tout en maintenant les fidélités de porte les plus élevées de tout système quantique commercial.nature+1

Précision record à grande échelle

L'article, publié le 17 juin, rapporte une fidélité de porte à un qubit de 99,9975 % et une fidélité de porte à deux qubits de 99,921 % en moyenne sur toutes les zones opérationnelles du système — des chiffres qui surpassent les plateformes supraconductrices concurrentes de Google Alphabet Inc. ↘ 1.23% et IBM International Business Machines Corporation ↘ 1.84%. Le système utilise des qubits hyperfins au baryum-137 et atteint une infidélité de préparation et de mesure d'état de seulement 4,8 × 10⁻⁴.arxiv+1

« Il faudrait récolter tous les soleils de l'univers pour alimenter une machine classique capable de reproduire ce que nous avons fait sur Helios », a déclaré un chercheur de Quantinuum, faisant référence aux performances du système dans des tests d'échantillonnage de circuits aléatoires qui établissent « une nouvelle frontière de fidélité et de complexité pour les ordinateurs quantiques ».linkedin+1

Architecture et connectivité

Helios est construit sur une architecture de dispositif quantique à couplage de charge (QCCD) dotée d'une conception de piège à ions en « diapason » avec un anneau de stockage d'ions rotatif reliant deux régions d'opération quantique via une jonction. Cela permet une connectivité qubit tout-à-tout — ce qui signifie que deux qubits quelconques du système peuvent interagir directement — une propriété qui distingue les systèmes à ions piégés de la topologie à grille fixe des processeurs supraconducteurs.Nature+3

Le système encode également jusqu'à 48 qubits logiques entièrement corrigés des erreurs avec un rapport physique-logique de 2:1, et jusqu'à 94 qubits logiques avec détection d'erreurs, avec des performances dépassant celles des qubits physiques bruts.Quantum Computing Report+1

Validation et implications

Les Sandia National Laboratories ont validé indépendamment les performances d'Helios par des tests rigoureux, un partenariat qui soutient l'objectif du département de l'Énergie des États-Unis d'atteindre une informatique quantique tolérante aux pannes. Des travaux distincts utilisant le supercalculateur exascale européen JUPITER ont confirmé qu'Helios maintient des performances cohérentes jusqu'à 93 qubits et plus de 12 000 portes à deux qubits avant que les sorties ne deviennent indiscernables du bruit.hpcwire+2

Les résultats positionnent Helios comme le premier système à ions piégés à l'échelle de 100 qubits à démontrer que la technologie peut égaler les circuits supraconducteurs en nombre de qubits tout en maintenant des taux d'erreur plus faibles — une étape importante dans la compétition entre les plateformes matérielles quantiques.Quantum Zeitgeist+1