Depuis maintenant plusieurs années, IBM a mis le cap sur le quantique et développe ses propres puces. Dans les années 2016 à 2019, la société est passée par la série « Early » avec une montée en puissance progressive du nombre de qubits : 5, 16, 20 et enfin 53 qubits en 2019. À cette époque d’ailleurs, IBM était monté au créneau contre l’annonce de Google sur la suprématie quantique avec sa puce Sycamore à 53 qubits.

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De 2 880 à plus de 5 000 portes quantiques

IBM a continué à dérouler sa feuille de route avec la puce Falcon en 2020, puis Eagle fin 2021 avec 127 qubits. Pas de très grosse hausse sur le nombre de qubits par la suite avec 133 pour Heron, une puce présentée par IBM l’année dernière. Elle revient cette année avec une version « R2 » de 156 qubits.

Mais le fabricant annonce aujourd’hui qu’elle « peut désormais exploiter Qiskit pour exécuter avec précision certaines classes de circuits quantiques avec jusqu'à 5 000 opérations sur des portes à deux qubits ». IBM précise que c’est « près du double du nombre de portes passées avec précision dans sa démonstration » de 2023. Il était question de 2 880 portes quantiques à deux qubits avec sa puce Eagle.

Qiskit ? Il s’agit d’un « framework édité sous licence Apache, conçu par IBM Research et dédié à l'informatique quantique. Il permet de coder en langage Python », rappelle Wikipédia. C’est la partie logicielle permettant d’exploiter les puces quantiques d’IBM.

Qubits, portes quantiques et durée de vie : le trio infernal

Comme nous l’avons expliqué dans notre antisèche sur l’informatique quantique et dans nos différents dossiers sur le sujet, deux paramètres sont aussi importants l’un que l’autre sur les machines quantiques : les qubits et les portes quantiques. Il en faut suffisamment de chaque pour mener à bien des calculs complexes.

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Il y a en fait une troisième variable : le temps pendant lequel le calcul peut se faire. En informatique classique, aucun problème à laisser tourner des heures, des jours, des semaines, des mois, voire des années un ordinateur. En quantique, le temps de calcul dépend directement de la capacité des qubits à rester dans leur état quantique. Et on est actuellement très (très) loin de tenir ne serait-ce que des heures avant d’avoir un effondrement, mais c’est une autre histoire.

La question que vous vous posez certainement, c'est : 5 000 portes quantiques, c'est beaucoup ? Réponse courte : non pour une utilisation pratique de l’informatique quantique. Un exemple avec l’algorithme de Shor pour factoriser un nombre sur 2048 bits (RSA-2048 avec 617 chiffres par exemple). Selon certaines estimations, il faudrait plus de 6 000 qubits et… 2,7 milliards de portes logiques. Et on ne parle même pas du temps de calcul nécessaire.

Éric Brier (vice-président et CTO Cyber Defence Solutions chez Thales) expliquait l’année dernière que pour « coder un simple algorithme AES avec un ordinateur quantique, c’est traverser des dizaines de milliers de portes logiques quantiques ».

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IBM vise le milliard de portes quantiques dans 10 ans

IBM prévoit ensuite de grimper à 15 000 portes quantiques avec Flamingo, toujours avec 156 qubits. La progression se fera en douceur : lancement de la puce en 2025 (avec 5 000 portes, comme Heron), puis 7 500 portes en 2026, 10 000 portes en 2027 et enfin 15 000 en 2028.

IBM ambitionne ensuite de pulvériser les compteurs avec… 10 millions de portes en 2029 avec sa puce Starling et ses 200 qubits. Enfin, le milliard de portes logiques devrait arriver à partir de 2033 avec Blue Jay. Cette puce devrait proposer 2 000 qubits.

On se rapprocherait alors doucement du nécessaire théorique pour « casser » RSA 2048, mais on a le temps de voir venir ! Il s’agit ici des prévisions d’IBM sur sa technologie, d’autres sociétés planchent sur d’autres approches et pourraient aller plus ou moins vite. Il n’y a pour rappel pas qu’une seule informatique quantique, mais une bonne dizaine en fonction de la technologie utilisée pour les qubits. Aucune ne s’est pour le moment détachée.