Quantum Machines dévoile un outil de calibration open source pour accélérer la calibration du système quantique

Quantum Machines, l'un des principaux fournisseurs de solutions avancées de contrôle hybride quantique-classique, a annoncé aujourd'hui le lancement de Qualibrate (appelé QUAlibrate), un cadre open-source conçu pour rationaliser l'étalonnage des ordinateurs quantiques. Il réduit considérablement les temps d'étalonnage, qui passent de plusieurs heures à quelques minutes seulement.

S'attaquant à l'un des défis les plus importants de l'informatique quantique, ce nouveau cadre de Quantum Machines facilite l'étalonnage rapide et modulaire tout en encourageant un écosystème mondial pour le développement et le partage de protocoles d'étalonnage.

Le cadre réduit considérablement le temps d'étalonnage et offre une solution complète pour concevoir, exécuter et partager des protocoles d'étalonnage entre différents systèmes d'informatique quantique. L'écosystème ouvert de Qualibrate permet aux chercheurs et aux entreprises du monde entier de s'appuyer collectivement sur les progrès accomplis, ce qui accélère l'évolution vers des ordinateurs quantiques pratiques.

L'étalonnage est essentiel non seulement pour l'installation initiale, mais aussi pour la maintenance continue des performances de l'ordinateur quantique, car il compense la dérive du système pendant son fonctionnement.

À mesure que les systèmes quantiques se développent, la complexité de l'étalonnage augmente de manière exponentielle. Par exemple, l'étalonnage complet d'un ordinateur quantique supraconducteur de 100 qubits à partir de zéro peut prendre jusqu'à deux jours. Même le recalibrage d'un système précalibré peut prendre plus d'une heure. Cette inefficacité constitue un obstacle majeur à la mise à l'échelle des futurs systèmes comportant des centaines de milliers de qubits.

"Nous nous concentrons à la fois sur la vitesse et la qualité de l'étalonnage, deux facteurs parfois contradictoires, et cet équilibre influe sur les performances globales de l'ordinateur quantique", a déclaré Yonatan Cohen, directeur technique de Quantum Machines. "Nous avons développé une solution open-source parce que nous pensons que la communauté quantique est la mieux placée pour relever ce défi ensemble. Les chercheurs des universités et de l'industrie conçoivent constamment des algorithmes et des protocoles d'étalonnage innovants. Un jour, une équipe de Boston peut introduire un protocole qui améliore la fidélité des opérations quantiques ; le lendemain, une entreprise européenne peut développer une méthode qui accélère l'étalonnage. Pour résoudre ce problème fondamental, il faut collaborer, c'est-à-dire permettre aux équipes d'adopter instantanément les percées des autres et de s'en inspirer.

Pour résoudre ce problème, Quantum Machines a créé Qualibrate, un cadre d'étalonnage à code source ouvert qui fait passer l'étalonnage quantique de scripts déconnectés à un système intégré et modulaire. Qualibrate permet aux chercheurs et ingénieurs quantiques de développer des composants d'étalonnage réutilisables, de les assembler dans des flux de travail sophistiqués et d'effectuer des étalonnages par le biais d'une interface utilisateur intuitive. En faisant abstraction de la complexité du matériel, la plateforme permet aux équipes de se concentrer sur la logique du système quantique plutôt que sur la mise en œuvre de bas niveau.

"Qualibrate a changé la donne pour notre organisation", a déclaré John Martinis, directeur technique de Qolab. "Son étalonnage automatisé permet de réaliser des étalonnages complets en moins de 10 minutes - un travail qui nécessitait auparavant jusqu'à deux heures d'efforts manuels. Nous gagnons ainsi un temps précieux, ce qui permet à notre équipe de se concentrer sur l'accélération du développement de la QPU".

Lors d'une récente démonstration au Centre israélien de calcul quantique (IQCC), Qualibrate a réalisé un étalonnage de qubits supraconducteurs en 140 secondes seulement, démontrant ainsi la rapidité et l'efficacité du système dans des conditions réelles.

Qualibrate étant un logiciel libre et modulaire, les nouveaux protocoles d'étalonnage mis au point par les chercheurs peuvent être rapidement distribués, testés et améliorés par l'ensemble de la communauté de l'informatique quantique.

Les entreprises peuvent également créer des solutions propriétaires à l'aide de Qualibrate, en intégrant des techniques avancées telles que la simulation de systèmes quantiques et les algorithmes d'apprentissage profond. Cela favorise un écosystème où les améliorations de l'étalonnage de base sont partagées ouvertement, tandis que les outils spécialisés font progresser les performances.

Parallèlement au cadre, Quantum Machines publie son premier graphique de calibration pour les ordinateurs quantiques supraconducteurs, un ensemble de calibration prêt à être déployé et personnalisable.

Ce graphique utilise les fonctions d'étalonnage parallèle de Qualibrate pour réduire considérablement les délais d'étalonnage. Pour aller de l'avant, Quantum Machines et NVIDIA construisent des bibliothèques logicielles qui intégreront Qualibrate à des systèmes tels que le NVIDIA DGX Quantum, ce qui permettra d'effectuer des étalonnages encore plus rapides et d'obtenir des résultats plus fidèles grâce à des modèles d'apprentissage automatique.

Quantum Machines a été fondée début 2018 par Itamar Sivan (PDG), Yonatan Cohen (directeur technique) et Nissim Ofek (ingénieur en chef). Les trois fondateurs sont titulaires d'un doctorat en physique et possèdent une grande expertise en informatique quantique et en électronique quantique.

Depuis sa création, l'entreprise a obtenu 280 millions de dollars de financement de la part de fonds de capital-risque de premier plan, dont PSG Equity, Red Dot Capital Partners, Intel Capital, TLV Partners et Battery Ventures. Quantum Machines emploie environ 170 personnes, dont la moitié en Israël et le reste en Europe, aux États-Unis et dans d'autres régions.

Les chercheurs et ingénieurs en informatique quantique peuvent commencer à utiliser QUAlibrate immédiatement en visitant le dépôt de logiciels libres à l'adresse suivante : https://github.com/qua-platform/qualibrate.