L’Allemagne finance ses efforts pour construire des systèmes quantiques locaux

L’Allemagne prend au sérieux l’informatique quantique avec la fondation du projet QSolid qui vise à construire un ordinateur quantique complet basé sur une technologie native de pointe.

QSolid a été formé par un consortium de 25 entreprises et instituts de recherche allemands, soutenu par un financement du ministère fédéral de l’Éducation et de la Recherche du pays, qui a accumulé 76,3 millions d’euros (84 millions de dollars) pour les cinq prochaines années.

Le projet de recherche allemand sera coordonné par le Forschungszentrum Jülich, l’un des plus grands centres de recherche interdisciplinaires d’Europe, et vise à stimuler le développement de systèmes quantiques en créant des qubits de haute qualité, dans le but de livrer un démonstrateur d’ici la mi-2024.

Les systèmes quantiques en sont encore aux premiers stades de développement et promettent des percées dans un certain nombre de domaines, tels que la science des matériaux et le développement de médicaments. Et bien que le développement d’un ordinateur quantique utilisable présente d’énormes défis, les scientifiques de QSolid soulignent qu’il offre une opportunité d’établir des normes industrielles et de sécuriser les droits de propriété intellectuelle dès le départ.

“Notre objectif est d’améliorer la qualité des bits quantiques, un objectif que nous poursuivons à tous les niveaux dans QSolid”, a déclaré le professeur Frank Wilhelm-Mauch du Forschungszentrum Jülich, qui est le coordinateur du projet QSolid.

Les membres de QSolid visent à développer un système contenant divers processeurs quantiques basés sur des circuits supraconducteurs, qui est le type de technologie utilisée par de nombreuses autres équipes développant des systèmes quantiques, comme IBM et Google. Cependant, le niveau technologique actuel produit des qubits de faible qualité, ce qui signifie qu’ils ont un taux d’erreur élevé, et c’est là que QSolid concentre ses recherches.

“Les optimisations que nous avons en tête commencent par des circuits supraconducteurs de nouvelle génération avec un taux d’erreur particulièrement faible, que nous prévoyons de réaliser en utilisant des méthodes de fabrication de haute précision et de nouveaux systèmes de matériaux”, a déclaré le professeur Wilhelm-Mauch.

D’autres éléments visant à améliorer la qualité comprennent un contrôle optimal des qubits ainsi que le développement de méthodes d’évitement des erreurs basées sur l’intelligence artificielle (IA) au niveau du micrologiciel, dans lesquelles QSolid vise à établir de nouvelles normes, a-t-il ajouté.

Le système quantique développé par QSolid sera situé au Forschungszentrum Jülich, et il est prévu de faire fonctionner au moins trois processeurs quantiques différents en parallèle. L’un d’eux est décrit comme un système “moonshot” prévu pour avoir une puissance de calcul qui dépassera celle des supercalculateurs conventionnels, tandis qu’un autre sera un système spécifique à une application conçu pour effectuer des calculs quantiques pour l’industrie, et le troisième sera une plate-forme d’analyse comparative visant au développement de jumeaux numériques et de normes industrielles.

Selon QSolid, les premiers prototypes des démonstrateurs prévus sont en cours de production au Leibniz-Institut für Photonische Technologien (Leibniz IHPT), et devraient être opérationnels d’ici 2024. Une ligne de production de circuits supraconducteurs y est déjà en place, et cette sera converti en une ligne de production pilote pour les circuits quantiques supraconducteurs dans le cadre du projet.

QSolid rassemble des instituts de recherche, des entreprises et des start-ups de toute l’Allemagne, notamment le Jülich Supercomputing Center (JSC), l’Institut central d’ingénierie, d’électronique, Fraunhofer IPMS et l’Institut de technologie de Karlsruhe (KIT), ainsi que ParityQC, Rosenberger HF-Technik , Atos science+computing AG et Globalfoundries.

Cependant, le financement de QSolid est inférieur aux 93 millions de livres sterling sur cinq ans que UK Research and Innovation a trouvés pour des projets quantiques en 2020, et une simple fraction de l’argent mis à disposition pour la recherche quantique aux États-Unis.

Cette décision fait suite à d’autres développements récents dans le domaine quantique, avec PsiQuantum détaillant les plans d’un ordinateur quantique de la taille d’un centre de données construit à l’aide de la photonique au silicium, Saudi Aramco travaillant avec la startup française Pasqal sur des applications pour l’industrie pétrolière et gazière, et HPE et Samsung investissant dans une autre startup quantique, Classiq. ®