Un nouvel étalon pour comparer les ordinateurs quantiques : que révèle le QUOPS ?
Testé sur les systèmes de Google, IBM et Quantinuum, le QUOPS a démontré que la vitesse et la capacité de résolution de problèmes ne sont pas équivalentes dans les ordinateurs quantiques.
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Comparer les ordinateurs quantiques en se basant uniquement sur le nombre de qubits ou la vitesse de traitement est souvent trompeur en raison de la diversité des architectures. Des chercheurs dirigés par le Dr Timothy Proctor des Laboratoires nationaux Sandia ont développé un nouveau système de référence appelé QUOPS afin d'offrir un cadre de mesure commun pour résoudre ce problème.
Désigné comme le « Système de performance des opérations universelles quantiques » (Quantum Universal Operations Performance System), le QUOPS vise à évaluer simultanément la taille des problèmes qu'un ordinateur quantique peut traiter et la vitesse à laquelle il peut les résoudre. L'objectif est de permettre une comparaison plus claire entre des systèmes utilisant différents types de qubits, structures de connexion et méthodes de traitement.
Dans cette étude, qui n'a pas encore fait l'objet d'une évaluation par les pairs, le QUOPS a été testé sur les systèmes quantiques avancés de Google, IBM et Quantinuum. Le tableau qui en ressort montre que le système le plus rapide ne signifie pas nécessairement qu'il est capable de résoudre des problèmes quantiques plus complexes dans tous les cas.
LA VITESSE ET LA CAPACITÉ N'ÉVOLUENT PAS DE MANIÈRE SYNCHRONE
Le système Willow de Google a atteint une vitesse de 2,0 × 10^7 QUOPS par seconde avec un score de 216 QUOPS. L'IBM Boston, quant à lui, a été mesuré avec une vitesse de 3,1 × 10^5 QUOPS/s et une valeur de 204 QUOPS.
Du côté de Quantinuum, une capacité de résolution de problèmes plus élevée a été observée malgré des vitesses plus faibles. Le modèle H2-1 a atteint un score de 1320 QUOPS avec une vitesse de 353 QUOPS/s, tandis que le modèle Helios-1 a atteint une valeur de 1504 QUOPS avec une vitesse de 303 QUOPS/s. Ces résultats démontrent que la performance quantique ne peut être expliquée par un seul indicateur de vitesse.
Selon les chercheurs, le QUOPS peut être utilisé non seulement pour classer les appareils actuels, mais aussi pour suivre la progression des ordinateurs quantiques vers la résolution de problèmes concrets. Des tâches jugées difficiles, voire inaccessibles pour les ordinateurs classiques, comme le cassage du chiffrement RSA-2048 ou la résolution du mécanisme de réaction de l'enzyme FeMo-co, nécessitent une capacité bien supérieure à celle des systèmes actuels.
L'étude indique que pour atteindre de tels objectifs, la capacité des ordinateurs quantiques doit être multipliée par environ cinq et la performance doit atteindre le niveau de centaines de millions de QUOPS. Par conséquent, l'importance réelle de ce nouvel étalon réside dans sa capacité à suivre différentes architectures quantiques sur une base commune, offrant ainsi une vision plus claire de la proximité de cette technologie avec son seuil d'utilisation pratique.