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Aurora : l’ordinateur quantique photonique qui s’assemble comme un data center
Par Laurent Delattre, publié le 31 janvier 2025
Imaginez un ordinateur quantique qui s’assemble comme des serveurs standards : c’est la vision derrière Aurora, le nouveau pari de la startup canadienne Xanadu spécialisée dans les qubits photoniques. Mais avant d’atteindre le million de qubits visé, la startup canadienne a encore bien des défis à relever.
Xanadu est une startup canadienne spécialisée dans l’informatique quantique, fondée en 2016 par Christian Weedbrook à Toronto. L’entreprise se concentre sur le développement de calculateurs quantiques photoniques accessibles via le cloud et de logiciels open source pour l’apprentissage automatique quantique. Depuis sa création, Xanadu a levé un total de 250 millions de dollars au cours de huit tours de financement. Parmi ses investisseurs figurent Bessemer Venture Partners, OMERS Ventures, Tiger Global Management, et la Banque de développement du Canada
Cette jeune pousse canadienne vient d’annoncer son premier ordinateur photonique universel, Aurora, qui se veut étonnamment modulaire et évolutif. Ce nouveau système quantique photonique a été dès le départ conçu pour être déployé comme un centre de données. Contrairement aux systèmes d’IBM ou de Google, qui nécessitent un refroidissement cryogénique, Xanadu utilise la lumière et une architecture modulaire, en théorie facilement duplicable à grande échelle.
Des qubits de lumière pour plus de stabilité
Aurora utilise des qubits photoniques (comme les Français de Quandela ou encore les Américains de PsiQuantum), c’est-à-dire des faisceaux laser guidés par des puces et des fibres optiques. L’information est codée dans la distribution des photons, mesurée à la fin des calculs. Les qubits photoniques sont moins sensibles aux perturbations comme le bruit thermique ou les interférences électromagnétiques, ce qui leur permet de conserver l’information plus longtemps. De plus, les signaux optiques se transportent facilement via des fibres courantes, ouvrant la voie à un réseau quantique où plusieurs serveurs Aurora pourraient mutualiser leur puissance.
Une approche modulable en “racks”
Et c’est exactement l’idée au cœur d’Aurora. Le système est conçu comme un ensemble de blocs de calcul occupant chacun un rack de serveur standard. Selon Christian Weedbrook, PDG de Xanadu, il suffit de dupliquer ces racks et de les mettre en réseau pour accroître la puissance.
À l’heure actuelle, le premier prototype Aurora occupe déjà quatre racks, interconnectés par plus de 13 kilomètres de fibres optiques. Xanadu ambitionne de déployer des milliers de serveurs pour atteindre le cap du million de qubits d’ici 2029. Mais la route va encore être très longue…
Un long chemin vers le million de qubits
En effet, la première version d’Aurora qui vient d’être décrite dans la revue Nature, ne compte que 12 qubits en combinant 35 puces. Bien que cela puisse sembler modeste face aux centaines de qubits annoncés par IBM ou Google, le véritable enjeu réside dans la capacité à corriger les erreurs et à préserver l’intégrité des photons à travers les puces et les multiples connexions optiques.
Bien que la photonique permette de se passer des lourds dispositifs cryogéniques, certaines parties d’Aurora, notamment les détecteurs, nécessitent encore un refroidissement extrême. La tolérance aux fautes reste un objectif majeur : la correction d’erreurs en temps réel sur un tel système n’a pas encore été démontrée. La priorité de Xanadu est d’améliorer la qualité des photons générés et de diminuer la déperdition de lumière dans les fibres et composants.
La diversité des qubits comme horizon
Dans la course quantique, aucun type de qubit ne domine définitivement. Des technologies à ions piégés, à atomes neutres ou, comme ici, à photons se développent en parallèle, chacune ayant ses avantages et ses inconvénients qui pour l’instant laissent supposer que certains types de qubits seront plus adaptés à servir certains types d’applications spécifiques.
La vision de Xanadu table sur la facilité d’interconnexion des modules photoniques pour composer un centre de données quantique. Malgré ses 12 qubits actuels, Aurora représente une intéressante vision de l’informatique quantique basée sur un design évolutif, pensé pour être déployé comme un simple ensemble de serveurs, ouvrant la voie à des systèmes de grande ampleur. Reste à franchir un obstacle de taille : intégrer des milliers, voire des millions de qubits, tout en corrigeant les erreurs inhérentes à la physique quantique.
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