La start-up parisienne Alice & Bob a publié mardi 20 octobre le bilan de la première phase de Proqcima, le programme quantique des armées. Trois démonstrateurs à qubits de chat ont été construits et testés, mais le taux d’erreur logique n’est pas encore passé sous le seuil de la correction d’erreurs. Explications.
Alice & Bob, société spécialisée dans l’ordinateur quantique tolérant aux fautes, a dressé mardi 20 octobre, depuis Paris, le bilan de sa participation à la phase 1 de Proqcima, le programme public de calcul quantique piloté par la défense. « Trois démonstrateurs opérationnels de qubits de chat construits et testés », résume le sous-titre du communiqué (traduit de l’anglais).
L’annonce intervient trois semaines après le départ de Pasqal du même programme. Elle place Alice & Bob parmi les quatre candidats restants, avec Quandela, Quobly et C12, à l’approche d’une sélection qui ne retiendra que trois projets.
Trois puces de 6 et 12 qubits testées sur matériel réel
Selon le communiqué, l’entreprise avait engagé ses travaux en 2024 avec un objectif précis : bâtir un démonstrateur intégré « multi-blocs », avec une validation fonctionnelle partielle, pour prouver sur du matériel réel les opérations de base de son architecture de correction d’erreurs.
Alice & Bob affirme avoir tenu cet engagement. La société a assemblé et fait fonctionner trois démonstrateurs indépendants : deux sur des puces de 6 qubits, un sur une puce de 12 qubits. Chaque brique d’un qubit logique à base de qubits de chat a été démontrée, « avec des performances mesurées et documentées », précise le communiqué (traduit de l’anglais).
Parmi ces briques figurent des portes CNOT entre qubits de chat qui préservent leur protection native contre les inversions de bit, une séquence de mesure et de réinitialisation des qubits auxiliaires jugée « globalement conforme aux objectifs du programme », plusieurs cycles d’un code de répétition à trois qubits de données (distance 3), soit le plus petit code capable de corriger une erreur quantique, ainsi qu’une porte non-Clifford, présentée comme un premier pas vers la production des « états magiques » nécessaires au calcul universel.
Un taux d’erreur logique « pas encore sous le seuil »
Le communiqué ne masque pas la limite principale. La mesure du taux d’erreur logique sur l’ensemble du registre a été réalisée, mais ce taux n’est « pas encore sous le seuil », concède l’entreprise. Autrement dit, la correction d’erreurs ne fait pas encore mieux que les qubits qu’elle protège.
Pour mesurer le chemin restant, Alice & Bob a construit un jumeau numérique de son processeur à partir des données mesurées. Les simulations menées sur ce modèle indiquent les améliorations nécessaires pour franchir le seuil, « à commencer par l’extension homogène de la cohérence des qubits sur l’ensemble de la puce », précise le communiqué (traduit de l’anglais).
Par ailleurs, les démonstrateurs ont été supervisés par MnR, un logiciel propriétaire de surveillance et de recalibrage. Fonctionnant en continu, quand le processeur n’est pas sollicité, il suit plus de 50 indicateurs par qubit et repère les dérives. Jusqu’ici, détecter et corriger ces dérives pouvait coûter jusqu’à une journée de fonctionnement, selon l’entreprise.
Théau Peronnin, directeur général d’Alice & Bob, se veut offensif : « La course au calcul quantique tolérant aux fautes consiste à savoir qui maîtrisera l’une des technologies déterminantes de ce siècle, et la France part d’une position de réelle force », déclare-t-il (traduit de l’anglais). Il estime que les résultats de la phase 1 montrent que l’approche par qubits de chat « peut mener cette course ».
De 128 à 1 000 qubits logiques visés en 2032
Proqcima a été lancé le mercredi 6 mars 2024 à la Bibliothèque nationale de France, lors de la Journée nationale du quantique. La Direction générale de l’armement (DGA) avait notifié la veille des accords-cadres à cinq sociétés : Alice & Bob, C12, Pasqal, Quandela et Quobly, apprend-on dans le communiqué du ministère des Armées publié à l’époque. L’enveloppe était fixée à « un montant maximum de 500 millions d’euros », avec le soutien de France 2030.
Le ministère décrivait alors « une compétition en trois étapes : preuve de concept, maturation puis industrialisation », sur au moins dix ans. À quatre ans, seuls les trois projets les plus performants doivent poursuivre ; à huit ans, la compétition se limitera à deux technologies. L’objectif affiché en 2024 : « deux prototypes d’ordinateurs quantiques universels avec 128 qubits logiques en 2032 ».
Le communiqué d’Alice & Bob du 20 octobre décrit désormais deux prototypes capables chacun de supporter 1 000 qubits logiques, prêts pour l’industrialisation d’ici 2032. Le programme y est présenté comme mené par l’Agence de l’innovation de défense (AID) et la DGA, quand le texte de 2024 en confiait le pilotage à l’Agence du numérique de défense, rattachée à la DGA.
Pasqal parti vers les programmes civils
De son côté, Pasqal a quitté Proqcima. Dans un communiqué daté du lundi 28 septembre, la société cotée au Nasdaq annonce la fin de sa participation au programme de défense, également désigné sous le nom de LSQUARE, dont elle affirme avoir rempli « avec succès l’ensemble des objectifs technologiques » de la première phase. L’entreprise est désormais invitée à rejoindre « les programmes civils de soutien public en cours de définition ». Le Secrétariat général pour l’investissement (SGPI) et la Direction générale des entreprises (DGE) lui ont demandé de proposer un programme de recherche sur le calcul quantique tolérant aux erreurs fondé sur les atomes neutres. Ce départ avait été analysé dans notre article sur le retrait de Pasqal du volet défense du quantique français.
Quant à Alice & Bob, fondée en 2020 et installée à Paris et Boston, elle revendique 180 millions d’euros levés et plus de 250 salariés. Prochaine étape pour elle : passer le cap des quatre ans de Proqcima, ouvert en 2024, et figurer parmi les trois finalistes. Avec, cette fois, un taux d’erreur sous le seuil.
