Les ordinateurs quantiques ne devaient pas présenter une menace pour la sécurité de Bitcoin de sitôt. Mais IBM a lancé un projet qui pourrait accélérer le calendrier: le premier ordinateur quantique tolérant au monde au monde, qui se prépare à ses débuts d’ici 2029.
Malgré leur capacité à calculer simultanément dans plusieurs directions, les ordinateurs quantiques de génération actuelle ont des taux d’erreur élevés. Sans tolérance aux défauts, et la possibilité de détecter et de corriger les erreurs à mesure qu’elles se produisent, les ordinateurs quantiques ne peuvent pas exécuter des algorithmes complexes qui seraient nécessaires pour casser des blockchains.
Le système, nommé IBM Quantum Starling, est conçu pour exécuter 100 millions d’opérations quantiques à l’aide de 200 Qubits corrigés par erreur. Il sera hébergé au Quantum Data Center d’IBM à Poughkeepsie, New York, et fait partie de la feuille de route en cours de l’entreprise pour l’informatique quantique évolutive, qui s’étend jusqu’en 2033.
« Les récentes révisions de cette feuille de route projettent un chemin vers 2033 et au-delà, et jusqu’à présent, nous avons réussi à franchir chacun de nos jalons », a déclaré IBM dans un communiqué. «Sur la base de ce succès passé, nous avons confiance en nos progrès continus.»
L’approche d’IBM à la tolérance aux défauts se concentre sur la correction des erreurs. Les systèmes quantiques sont très sensibles au bruit et à la décohérence, des perturbations environnementales qui peuvent perturber les qubits presque immédiatement. La solution de l’entreprise utilise des codes de vélo bivariés, un type de code quantique de vérification de parité à basse densité (LDPC) qui, selon elle, réduit le nombre de qubits physiques nécessaires à 90% par rapport aux méthodes antérieures.
Starling comportera également un décodeur de correction d’erreur en temps réel capable d’exécuter sur des tableaux de porte (FPGA) programmables sur le terrain ou des circuits intégrés spécifiques à l’application (ASIC), permettant une réponse immédiate aux erreurs avant de dégénérer.
« Un énorme effort est consacré à la correction et à l’atténuation des erreurs quantiques, et la connectivité du nouveau processeur est particulièrement prometteuse pour mettre en œuvre plus efficacement les codes de correction des erreurs quantiques », a déclaré le directeur technique de l’IBM Quantum Innovation Center à l’USC, Rosa Di Felice,.
« Ce nouveau processeur pourrait aider à simplifier les calculs complexes nécessaires pour comprendre comment les molécules et les matériaux se comportent », a déclaré Di Felice. «Cela pourrait entraîner des percées dans des zones comme la prévention de la rouille, l’amélioration des réactions chimiques et la conception de nouveaux médicaments.»
Pour comprendre comment IBM prévoit d’atteindre son objectif, voici un aperçu de la feuille de route informatique quantique mise à jour de l’entreprise.
La feuille de route Starling
2025
- Lancement du processeur IBM Nighthawk de 120 qubit avec une capacité de profondeur de circuit plus grande.
- Les améliorations du logiciel Qiskit incluent des circuits dynamiques et l’intégration avec des environnements informatiques (HPC) à haute performance.
- Introduction de l’architecture de calcul quantique tolérant à la défaillance modulaire.
- IBM Quantum Loon est conçu pour tester des composants d’architecture pour le code QLDPC, y compris « C-Couplers » qui connectent les qubits sur des distances plus longues dans la même puce.
2026
- IBM cible les premières démonstrations de quantum Advantage.
- Expansion des outils d’atténuation des erreurs et de cartographie des services publics pour prendre en charge les charges de travail quantiques complexes avant la tolérance à la panne.
- IBM Quantum Kookaburra, qui devrait être publié en 2026, sera le premier processeur modulaire d’IBM conçu pour stocker et traiter les informations codées. Il combinera la mémoire quantique avec les opérations logiques – le bloc de construction de base pour la mise à l’échelle des systèmes tolérants aux pannes au-delà d’une seule puce.
2027
- Mise à l’échelle à 1 080 qubits via des coupleurs de puce à puce.
- IBM Quantum Cockatoo, attendu en 2027, enchevra deux modules Kookaburra à l’aide de « Loupleurs L ». Cette architecture reliera les puces quantiques ensemble, tout comme les nœuds dans un système plus grand, évitant ainsi la nécessité de construire des puces impraticables.
2028-2029
- Prototype d’un ordinateur quantique tolérant aux pannes (Starling) attendu d’ici 2028, avec un déploiement complet ciblé pour 2029.
Pourquoi ça compte
Plus tôt cette semaine, le co-fondateur de la stratégie Michael Saylor a minimisé la menace des ordinateurs quantiques, les appelant un risque plus important pour les banques et les gouvernements que pour le bitcoin.
« Ils pirateront votre système bancaire, votre compte Google, votre compte Microsoft et tous les autres atout que vous avez beaucoup plus tôt, car ils sont un ordre de grandeur plus faible », a-t-il déclaré à l’époque.
Des experts, tels que le professeur David Bader du New Jersey Institute of Technology, considèrent la tolérance aux défauts comme la chair de pion de l’informatique quantique pratique – et potentiellement une menace pour les systèmes cryptographiques actuels.
« La tolérance aux pannes consiste vraiment à rendre ces ordinateurs quantiques moins fragiles et moins sujets aux erreurs », a-t-il déclaré. « C’est une technologie clé nécessaire pour passer au-delà d’une poignée de qubits à ce que nous pensons que nous aurons besoin de réelles applications, qui peuvent être de l’ordre de dizaines de milliers à des millions de qubits. »
Bader a reconnu la peur que l’une de ces applications puisse compromettre les algorithmes cryptographiques qui sécurisent les crypto-monnaies comme le bitcoin, et ont souligné l’importance que les développeurs de blockchain se déplacent vers le cryptage résistant aux quantités.
« Un puissant ordinateur quantique capable d’exécuter l’algorithme de Shor est encore dans des années », a-t-il déclaré. « Les blockchains ne se casseront pas soudainement en 2029 – mais cela vaut la peine d’être regardé. »