Quandela est l'un des acteurs majeurs de l'informatique quantique en France. La société a été fondée en 2017. Le constructeur travaille génération après génération à améliorer la plateforme hardware. Quandela a très rapidement misé sur la photonique, tandis que d'autres utilisent les ions et les supraconducteurs. La fibre optique est largement utilisée pour les interconnexions.

Le quantique doit la cybersécurité, un usage testé par Orange sur le hardware Quandela

Les principales générations

2022-23 : Ascella, 1er ordinateur fonctionnel, 6 qubits

2023-24 : MosaiQ, 6 ou 12 qubits, jusqu'à 24 en couplant 2 MosaiQ

2024-25 : Altaïr, 10 qubits

2024-25 : Belenos, génération à 12 quibits. 

2026 : Canopus, 24 qubits

2028 : Diadem, -100 qubits 

Au-delà : ordinateur quantique à tolérance de pannes par défaut, +100 qubits

Lucy, centre quantique du CEA, s'appuie sur l'architecture et le hardware de Belenos avec 12 qubits physiques. La consommation annoncée est d'environ 5 kW. 

Précisons que jusqu'à présent, il est possible de simuler un ordinateur quantique à x cubits sur des ordinateurs classiques (CPU + GPU). Par contre, au-delà de 30 qubits physiques, iil deviendra impossible de le faire car les ressources nécessaires seront beaucoup trop importantes. A ce moment-là, l'ordinateur quantique aurait un intérêt fonctionnel. La bascule pourrait se faire dès 2027/28.

Au coeur du QPU de Quandela

La course à la puissance ou à la performance ?

Il faut distinguer qubit physique et qubit logique. Ce n'est pas parce que l'ordinateur quantique aligne de nombreux qubits physiques qu'il sera plus puissant. Quand on parle d'ordinateurs à 6 ou 12 qubits, il s'agit de qubits physiques. Le qubit logique stocke et utilise les données et s'utilise pour l'algorithme quantique. Les corrections d'erreurs se font sur les qubits logiques. Les performances se mesurent aussi par les opérations quantiques par seconde (QOPS). Belenos affiche +550 QOPS, Canopus doit dépasser les 2000. Diadem frôlera les 10 000 QOPS.

Le même "blade" quantique que celui déployait dans Lucy (CEA)

Un des enjeux de la correction des erreurs est de pouvoir décupler les performances de calcul. La roadmap du constructeur montre une montée en puissance dès 2027-2029. Pour parvenir à ces ambitions, Quandela développe une nouvelle architecture : le Spin-Optical Quantum Computing (SPOQC). " Le SPOQC fait passer ces atouts au niveau supérieur, en exploitant la puissance de l'intrication déterministe et de la correction efficace des erreurs pour repousser les limites de l'informatique quantique. En tirant parti des avantages naturels des photons et en intégrant des technologies basées sur le spin, SPOQC représente la prochaine évolution dans notre voyage vers l'informatique quantique tolérante aux pannes. Cette approche innovante préserve non seulement les avantages de notre architecture actuelle, mais ouvre également de nouvelles possibilités en matière d'échelle et de performances quantiques." explique Quandela.

Un autre avantage de l'approche laser / photonique de Quandela est la possibilité de créer un ordinateur quantique bien plus compact, ressemblant à des baies serveur. Et surtout, il n'est pas utile de déployer un énorme système de refroidissement pour approcher du zéro absolu. Aujourd'hui, un système Quandela opère à quelques degrés Kelvin alors que d'autres matériels exigent une température beaucoup plus basse et une tuyauterie encombrante.

Combien coûte un système quantique ? Un Arcturus 6 qubits coûtera environ 1 million d'euros et nécessite plus de 6 mois de fabrication, pour un poids d'environ 200 kg. Chaque machine est faite sur mesure. Quandela conçoit ses composants les plus critiques et utilise aussi des matériels du marché (fibres, baies, etc.).

Reportage de François Tonic (rédacteur en chef de Programmez!)