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Intel fait un bond en avant dans le calcul quantique avec une puce de 17 qubits

Ridha Loukil , , ,

Publié le

Le numéro un mondial des semiconducteurs Intel se propulse dans l’ère du calcul quantique en développant une puce supraconductrice test de 17 qubits. Elle sera dédiée aux recherches avec son partenaire néerlandais QuTech sur l’informatique quantique.

Intel fait un bond en avant dans le calcul quantique avec une puce de 17 qubits
Puce quantique d'Intel
© Intel

Après avoir dévoilé une puce neuromorphique, le numéro un mondial des semiconducteurs Intel se projette dans l’ère du calcul quantique en développant une puce supraconductrice de 17 qubits (un qubit correspond à un bit quantique). Elle a été livrée à QuTech, son partenaire de recherche sur l’informatique quantique aux Pays-Bas. 

Voie prometteuse sur silicium

Ce résultat démontre les progrès prodigieux réalisés par Intel et QuTech dans la recherche et le développement d'un système informatique quantique opérationnel. Il valide également la fabrication de semiconducteurs sur silicium comme une voie prometteuse de réalisation des promesses de l'informatique quantique. C’est cette piste qui est explorée également en France par le Leti, le laboratoire d’électronique et des technologies d’information du CEA.

L'informatique quantique est vue comme l’évolution ultime des technologies de traitement numérique de l’information et le relais le plus puissant de la Loi de Moore qui régit depuis 50 ans la progression de l’électronique. Elle constitue le mode de calcul parallèle nec plus ultra, avec le potentiel de s'attaquer à des problèmes inaccessibles aux systèmes actuels de calcul basé sur les processeurs classiques en silicium. Selon Marie-Noëlle Semeria, directrice du Leti, elle devrait se concrétiser dans 10 à 15 ans.

Encore beaucoup de défis à relever

Mais, en dépit des énormes progrès accomplis sur le plan expérimental, la construction de systèmes quantiques viables et à grande échelle, qui produisent des résultats précis, se heurtent à de grands défis. L’un des obstacles consiste à réaliser des qubits (les blocs de base du calcul quantique) uniformes et stables.

Les Qubits sont en effet extrêmement fragiles. Tout bruit ou observation involontaire peut entraîner une perte de données. Une fragilité qui exige un fonctionnement à froid à environ 20 millidegrés kelvin. Cet environnement d'exploitation extrême rend l'emballage des qubits essentiel à leurs performances et à leur fonctionnement. Intel a réuni les compétences de ses équipes de recherche sur les composants à Hillsboro, dans l’Oregon, et sur l’assemblage et le packaging à Phoenix, dans l'Arizona, pour repousser les limites des technologies de conception et de conditionnement des puces et relever les défis de l'informatique quantique.

10 à 100 fois de signaux

De la taille d'un quart de dollars (un demi-dollar avec le boitier de conditionnement), la puce quantique d’Intel dispose d’une nouvelle architecture qui lui garantit, selon le groupe américain, une meilleure fiabilité, des performances thermiques et une réduction des interférences radio entre les qubits. Elle bénéficie d’un schéma d'interconnexion évolutif qui assure une transmission de 10 à 100 fois plus de signaux que les puces interconnectées par fils. Elle est dédiée exclusivement à des travaux de recherche.

La collaboration entre Intel et QuTech dans la recherche sur l'informatique quantique a commencé en 2015. Un partenariat qui a posé trois jalons : démonstration de blocs de circuits clés cryogéniques réalisés avec la technologie de transistors des puces actuelles, développement d'un procédé de fabrication de qubits sur plaquettes de silicium de 300 mm de diamètre, et développement d’une solution de conditionnement adaptée des qubits supraconducteurs. 

Intel dans l'après-loi de Moore

Pour Intel, l’engagement dans la recherche sur le neuromorphique et le quantique est une façon de se préparer à la fin de la loi de Moore même si le groupe prédit une longue vie à cette loi, contrairement à son concurrent Nvidia qui la donne déjà pour morte.

 

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