Cent vingt qubits, une architecture repensée, et une échéance fixée pour la fin de l’année : c’est le pari qu’affiche désormais IBM avec Nighthawk, son nouveau processeur quantique. L’entreprise assure viser un avantage quantique démontrable avant la fin de 2026. Mais cette puce, aussi véloce soit-elle, ne fonctionne jamais toute seule.
Nighthawk succède à Heron, le processeur qui équipait jusqu’ici les systèmes commerciaux d’IBM. Le changement tient moins au nombre de qubits, à peine supérieur, qu’à leur agencement : chaque qubit y est relié à quatre voisins au lieu de trois, sur une grille carrée plus dense. Cette connectivité accrue permet d’exécuter des circuits nettement plus lourds, jusqu’à 5 000 portes à deux qubits selon IBM, un seuil que la génération précédente n’atteignait pas. Concrètement, cela autorise des calculs plus longs avant que le bruit ne finisse par noyer le résultat utile.
En 2027, la puce devra tenir 10 000 portes quantiques.
- Nighthawk dispose de 120 qubits connectés à quatre voisins chacun, permettant d’exécuter jusqu’à 5 000 portes quantiques à deux qubits
- IBM prévoit d’atteindre 200 qubits logiques corrigés en erreurs avec le processeur Starling en 2029
- La puce fonctionne en tandem avec des supercalculateurs classiques qui atténuent les erreurs quantiques en parallèle
Une feuille de route qui ne s’arrête pas à 120 qubits
Le calendrier d’IBM égrène les étapes suivantes avec précision : Loon, sorti en 2025, teste les composants nécessaires à la correction d’erreurs ; Kookaburra, attendu cette année, doit assembler les premiers qubits corrigés en modules ; Cockatoo, prévu pour 2027, sera capable de relier plusieurs puces entre elles via des liens quantiques. L’aboutissement porte un nom, Starling, promis pour 2029, avec un objectif de 200 qubits logiques et la capacité d’exécuter 100 millions d’opérations quantiques sans erreur fatale.
La puce ne travaille pas seule
Nighthawk ne calcule rien de définitif toute seule. À chaque exécution, des techniques d’atténuation d’erreurs tournent en parallèle sur des supercalculateurs classiques, corrigeant statistiquement le bruit propre aux qubits. IBM a déjà exploité ce montage avec le supercalculateur japonais Fugaku, opéré par le Riken, pour combiner puissance quantique et puissance classique sur un même problème. Le logiciel Qiskit orchestre l’ensemble, répartissant les tâches entre les deux mondes selon leur point fort respectif.
Sans cette béquille classique, le bruit quantique noierait le signal.
Cette approche hybride n’est pas nouvelle chez IBM : en 2023, l’entreprise avait publié dans Nature des résultats obtenus sur Heron dépassant, pour un problème précis, ce qu’une simulation classique brute pouvait produire dans un temps raisonnable. Ces expériences dites d’« utilité » ont posé les bases méthodologiques que Nighthawk doit désormais pousser plus loin. La différence avec un véritable avantage quantique tient à l’ampleur de l’écart revendiqué face au meilleur algorithme classique connu, pas seulement face à un calcul brutal sans optimisation. IBM affirme que la densité de circuits permise par Nighthawk rend cet écart mesurable sur des problèmes qui intéressent réellement l’industrie, comme la simulation de molécules ou de matériaux.
Pourquoi le scepticisme reste de mise
Le secteur a déjà connu des annonces prématurées. En 2019, Google avait revendiqué une « suprématie quantique » sur un calcul spécifique, avant que des équipes de recherche ne démontrent, quelques années plus tard, qu’un algorithme classique amélioré pouvait reproduire le résultat en un temps comparable. Des chercheurs ont formulé des réserves similaires sur certaines expériences d’utilité menées par IBM elle-même, en trouvant des méthodes classiques capables de rattraper une partie des résultats annoncés.
L’histoire du secteur regorge d’avantages annoncés, puis rattrapés par le calcul classique.
Un avantage quantique crédible, pour compter, devra résister à ce type de contre-attaque méthodique. Les applications visées par IBM concernent la chimie computationnelle, la conception de nouveaux catalyseurs ou de matériaux pour batteries, des domaines où la simulation classique exacte devient rapidement impraticable au-delà d’une poignée d’atomes. La distinction entre un benchmark artificiel, taillé pour favoriser le quantique, et un problème réellement utile à une entreprise pharmaceutique ou chimique, reste le point sur lequel les critiques attendent IBM au tournant. L’entreprise dit vouloir publier ses résultats de façon reproductible, avec les données brutes disponibles pour que d’autres équipes puissent tenter de les égaler classiquement.
Reste un détail concret que peu d’annonces mentionnent : plusieurs systèmes équipés de Nighthawk sont déjà installés chez des membres du réseau IBM Quantum Network, avant même toute démonstration officielle d’avantage, ce qui permettra à des laboratoires extérieurs de tester eux-mêmes la puce sur leurs propres problèmes plutôt que d’attendre le verdict d’IBM seule.
