Créée en 2023 par Izhar Medasly (CEO), les professeurs Daniel Lidar (CSO) et Amir Yacobi, Quantum Elements a pour ambition de supprimer les erreurs dans les qubits logiques basés sur la technologie de supraconduction. Pour cela, la société a développé une plateforme de jumeau numérique alimentée par l’IA qui simule non seulement le fonctionnement théorique d'un circuit quantique, mais aussi son comportement réel sur du matériel physique, bruit compris. Cette approche a été validée par une publication dans la revue Nature fin février.

« Cette technique dite de « découplage dynamique logique » consiste à faire passer les qubits d'un état à un autre avec une impulsion de micro-onde », explique le directeur général à Networkworld. « En combinant cela avec la détection d’erreurs, nous avons démontré qu’il était possible de créer des qubits avec une fidélité de 95%, ce qui dépasse de loin ce que l’on peut obtenir avec le code seul, qui était de 43 % », a déclaré Arian Vezvaee, chercheur en informatique quantique de l’entreprise. Il insiste sur le fait que les deux techniques doivent fonctionner ensemble.

Un test sur une puce quantique IBM

Bob Sutor, fondateur et CEO de Sutor Group Intelligence and Advisory (cabinet expert dans le quantique), explique qu’un qubit peut être comparé à un ballon de basket en rotation. Au fil du temps, cette rotation peut lentement dévier dans une direction particulière. Lorsque le ballon est retourné, il continue à dévier, mais cette fois dans la direction opposée, corrigeant ainsi l’erreur initiale. « C'est plutôt astucieux », a reconnu M. Sutor. « Avec une petite impulsion micro-ondes, on corrige certaines des erreurs. »

L'article de Quantum Elements traitait spécifiquement de la correction d'erreurs quantiques dans le processeur supraconducteur à 127 qubits d'IBM. « Mais ces techniques pourraient également être généralisées à d'autres types d'ordinateurs quantiques », a fait remarquer M. Sutor. Et toute amélioration de la correction d'erreurs nous rapprochera d'autant plus de la mise en service de systèmes quantiques commerciaux.

Une forte concurrence dans les plateformes de simulation

Il en va de même pour l’autre aspect de cette annonce : le fait que la technique de correction d’erreurs a été développée à l’aide de Constellation, la plateforme de simulation basée sur un jumeau numérique épaulé par l’IA. La plupart des simulateurs existants donnent aux développeurs d’applications quantiques de les tester dans des environnements idéaux. Mais les véritables ordinateurs quantiques présentent des erreurs et du bruit. La plateforme de Quantum Elements modélise ce bruit de sorte que les développeurs peuvent tester leurs applications dans des conditions proches de la réalité. Elle est en concurrence avec des offres comme Qiskit Aer d’IBM et l’émulateur H-Series de Quantinuum. Selon Izhar Medalsy, ces derniers utilisent des modèles simplifiés qui ne reproduisent pas l’intégralité du bruit. « « Le jumeau numérique de Quantum Elements vise à réaliser une simulation fidèle au matériel à l’échelle expérimentale », a-t-il précisé. « Il est conçu pour préserver l’intégralité de la signature du bruit, qu’il soit cohérent ou incohérent. De plus, le simulateur peut s’adapter à des systèmes pertinents sur le plan expérimental d’environ 100 qubits. Les autres plateformes plafonnent à 20 ou 30 qubits », ajoute le dirigeant. Précisons aussi qu’il existe une autre plateforme de simulation Cuda-Q de Nvidia qui prend en compte le bruit. Google l’a utilisée en 2024 pour simuler la physique de son processeur quantique à 40 qubits. Mais cette simulation a nécessité l’utilisation d’un supercalculateur Nvidia Eos et de 1024 GPU Nvidia H100. De même, fin 2025, une équipe de recherche du Jülich Supercomputing Center a réussi à simuler 50 qubits, mais uniquement à l’aide d’un supercalculateur exascale.

Constellation de Quantum Element a été lancée en octobre dernier, et l’entreprise a annoncé des partenariats avec IBM, Amazon, Rigetti et Quantum Machines, ainsi qu’avec des collaborations universitaires avec l’Université de Californie du Sud (USC) et l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA). « Cette technique de correction d'erreurs sera disponible dans les prochains mois », a indiqué M. Medalsy. « Nous venons de terminer une discussion avec une entreprise qui développe une architecture pour ses qubits supraconducteurs », a-t-il déclaré. « Nous les aidons à virtualiser cette technique, puis nous leur fournissons des outils d'optimisation pour que les qubits fonctionnent avec des niveaux de bruit plus faibles et une plus grande fidélité », a-t-il précisé. Des évolutions qui font dire au cabinet d’études Forrester que le calendrier pour le déploiement des systèmes quantiques avait évolué. Dans un rapport publié récemment, cette arrivée est désormais prévue d’ici cinq ans.