Services d'informatique quantique

This article is a draft

This is not a complete article: This is a draft, a work in progress that is intended to be published into an article, which may or may not be ready for inclusion in the main wiki. It should not necessarily be considered factual or authoritative.

Disponibilité : Automne 2024

Noeud frontal : à venir

Aperçu

Chez Calcul Québec, notre équipe d'analystes en informatique quantique offre expertise, accompagnement et formation sur l'informatique quantique et l'informatique hybride classique-quantique. À compter de l'automne 2024, nous offrirons également l’accès à un ordinateur quantique supraconducteur de 24 qubits, MonarQ, couplé au cluster de calcul haute performance Narval de Calcul Québec.

Qu’est-ce que le calcul quantique? L'ordinateur quantique exploite les caractéristiques des particules quantiques (qubits), notamment la superposition d'états, les interférences constructives et destructrices, et l'intrication. Grâce à ces propriétés, un nouveau paradigme de calcul est en place, promettant une plus grande parallélisation pour la résolution de problèmes complexes qui restent insolubles pour les systèmes informatiques classiques.

MonarQ

MonarQ est un ordinateur quantique supraconducteur à 24 qubits développé à Montréal par Anyon Systems et situé à l'École de technologie supérieure. Le nom MonarQ est inspiré par la forme du circuit de qubits sur le processeur quantique et du papillon monarque qui est l'un des plus gros papillons qui migrent au Québec chaque année. L'acquisition de MonarQ est rendu possible grâce au soutien du Ministère de l'Économie, de l'Innovation et de l'Énergie du Québec (MEIE).

Spécifications techniques

Les détails techniques exacts seront disponibles pour MonarQ d'ici l'automne 2024, mais les spécifications devraient être au moins aussi bonnes que les suivantes:

• Processeur quantique de 24 qubits
• Porte à un qubit, individuel: 99.8% fidélité, 15ns durée
• Porte à un qubit, en parallèle: 99.7% fidélité, 15ns durée
• Porte à deux qubits, individuel: 95.6% fidélité, 35ns durée
• Temps de cohérence: 4-10μs en fonction de l'état

Le nombre exact de qubits pouvant être connectés et manipulés en même temps, ainsi que les fidélités, durées de porte et temps de cohérence correspondants seront disponibles une fois que MonarQ sera achevé et mis à la disposition de notre équipe pour être testé. Nous aurons également des résultats sur la façon dont il fonctionne avec divers algorithmes.

Applications

MonarQ est adapté aux calculs nécessitant de petites quantités de qubits de haute fidélité ce qui en fait un outil idéal pour le développement et le test d'algorithmes quantiques. D'autres applications possibles incluent la modélisation de petits systèmes quantiques, tester de nouvelles méthodes et techniques de programmation quantique et de correction d'erreurs, et plus généralement - la recherche fondamentale en informatique quantique.

Logiciels de calcul quantique

Il existe plusieurs bibliothèques logicielles spécialisées pour faire du calcul quantique et développer des algorithmes quantiques. Ces bibliothèques permettent de construire des circuits qui sont exécutés sur des simulateurs qui imitent la performance et les résultats obtenus sur un ordinateur quantique tel que MonarQ. Elles peuvent être utilisées sur toutes les grappes de l’Alliance.

• PennyLane, bibliothèque de commandes en Python
• Snowflurry, bibliothèque de commandes en Julia
• Qiskit, bibliothèque de commandes en Python
• CirQ, bibliothèque de commandes en Python

Les portes logiques quantiques du processeur de MonarQ sont appelées par le biais d'une bibliothèque logicielle Snowflurry, écrit en Julia. Bien que MonarQ soit nativement compatible avec Snowflurry, il existe un plugiciel PennyLane-Snowflurry développé par Calcul Québec permettant d'éxécuter des circuits sur MonarQ tout en bénéficiant des fonctionnalités et de l'environnement de développement offerts par PennyLane.

Comment démarrer avec MonarQ

• Vous devez avoir un compte avec l'Alliance afin de demander l'accès à MonarQ (à l'automne 2024)
• Accepter les conditions d'utilisation
• Configurer la tarification
• Recevez un jeton et un accès à MonarQ
• Soumettre des tâches avec un jeton d'accès et une adresse de passerelle à MonarQ

Soutien technique

Pour des questions sur nos services quantiques, contactez nous à support@calculquebec.ca.