fr.wedoany.com Rapport : Le centre de recherche quantique néerlandais QuTech (une joint-venture entre l'Université de technologie de Delft et l'Organisation néerlandaise pour la recherche scientifique appliquée) a récemment déployé une nouvelle génération d'ordinateur quantique supraconducteur, le Tuna-17, et l'a rendu accessible aux utilisateurs du monde entier via la plateforme cloud publique Quantum Inspire. Ce processeur offre aux chercheurs, ingénieurs et enseignants un accès illimité à du matériel quantique physique réel. Cette publication constitue la troisième version du système en 12 mois de développement, après les processeurs Tuna-5 et Tuna-9, et sera suivie d'une variante plus grande à 28 qubits, le Tuna-28. La version actuelle vise à établir une base de fonctionnement hautement standardisée.
Le processeur Tuna-17 adopte une disposition plane, intégrant 17 qubits supraconducteurs et 24 coupleurs accordables. Conçu par le laboratoire DiCarlo de QuTech, ce matériel est spécialement destiné à l'exécution de protocoles de correction d'erreurs quantiques (QEC) multi-qubits et de portes logiques de code de surface. Grâce aux coupleurs accordables intégrés, le système peut ajuster dynamiquement la fréquence de couplage entre les qubits, supprimant ainsi les effets de spectateur parasites et la diaphonie résiduelle lors des opérations de portes parallèles. Cette stratégie d'optimisation matérielle a été détaillée dans un article publié par l'équipe dans la revue Physical Review Letters, intitulé « Optimisation du positionnement en fréquence des coupleurs accordables dans les processeurs QED à circuits pour atténuer les effets de spectateur sur les opérations quantiques ».
Contrairement aux piles informatiques quantiques commerciales fermées, la plateforme Tuna impose des normes d'architecture ouverte dans toute la chaîne de valeur européenne, tous les composants provenant de l'Alliance européenne d'architecture ouverte à 100 %, basée à Delft. Ce processeur prend en charge un jeu de portes universelles, des sous-programmes d'auto-étalonnage automatique, un enregistrement en temps réel des performances et des fonctions de mesure en cours de circuit, autant de fonctionnalités matérielles essentielles pour l'atténuation active des erreurs, le routage logique conditionnel et les algorithmes de factorisation à faible profondeur. L'interface cloud intègre des logiciels open source tels que Qiskit et PennyLane. Les utilisateurs peuvent accéder gratuitement à ce matériel via Quantum Inspire, avec un maximum de 100 000 échantillons par lot, et déployer des algorithmes hybrides quantiques de taille intermédiaire bruyants (NISQ) sans modifier les bases de code existantes.
L'assemblage et le fonctionnement du Tuna-17 ont bénéficié du soutien de plusieurs institutions au sein du cluster technologique quantique de Delft. QuTech et l'Université de technologie de Delft sont responsables de la conception architecturale de l'unité de traitement quantique (QPU) de base, de la fabrication par lithographie en salle blanche et de la gestion du SDK cloud public ; TNO fournit l'infrastructure de microcompilation et co-conçoit la géométrie de base de la QPU ; Orange Quantum Systems fournit le système d'exploitation quantique dédié et le logiciel d'étalonnage automatique ; Qblox fabrique l'électronique de contrôle micro-ondes haute densité et le matériel de génération d'impulsions ; Delft Circuits installe des réseaux de câbles radiofréquence cryogéniques haute densité à faible charge thermique ; QuantWare fournit des amplificateurs paramétriques à ondes progressives dédiés et des modules d'encapsulation cryogénique sub-kelvin.
Ce dispositif est partiellement financé par le consortium HectoQubit (dans le cadre du cadre CAT-1 de la deuxième phase de Quantum Delta NL) et sert de démonstrateur matériel opérationnel pour le projet phare européen OpenSuperQPlus. En établissant un département d'intégration de systèmes d'architecture ouverte à Delft, ce consortium vise à transformer les prototypes de laboratoire en composants multi-fournisseurs standardisés de l'industrie. Cette approche garantit la souveraineté technologique de l'Europe dans la fabrication liée aux semi-conducteurs, tout en formant des talents spécialisés dans les technologies de l'information quantique grâce au déploiement de ce matériel dans les programmes de troisième cycle de l'Université de technologie de Delft.
