Comme beaucoup d'autres entreprises technologiques, AMD s'attèle pour repousser les limites actuelles de l'informatique quantique. L'entreprise a déposé il y a quelques semaines une demande de brevet dans laquelle elle a dévoilé un processeur d'informatique quantique qui utiliserait la téléportation. Cette nouvelle technologie brevetée pourrait résoudre les problèmes de stabilité et d'efficacité auxquels se heurtent les systèmes actuels de l'informatique quantique. La technologie est peut-être loin d'être commercialement viable, mais ce dépôt de demande de brevet démontre l'intérêt d'AMD pour l'avenir.L'informatique quantique est une révolution très attendue, mais il y a encore de nombreux défis à relever pour que ce domaine se démocratise réellement et être à la portée de toutes les entreprises. Il s'agit d'un domaine naissant, mais une énorme quantité de capitaux est injectée dans son développement en raison de l'avantage concurrentiel astronomique qu'elle procurerait. En 2019, Sycamore, l'ordinateur quantique de Google, a été capable de résoudre une équation complexe 158 millions de fois plus vite que le superordinateur le plus rapide du monde (Summit d'IBM). Mais les calculs pourraient se faire bien plus vite encore.
À l'heure actuelle, deux obstacles majeurs se dressent sur la route du développement quantique et de la suprématie quantique éventuelle : l'évolutivité et la stabilité. Les états quantiques sont une matière inconstante, si sensible qu'ils peuvent se dérégler à la moindre provocation - et plus, la sensibilité d'un système quantique tend à augmenter avec la présence de plus de qubits dans un système donné. Cependant, une équipe de chercheurs d'AMD a déposé une demande de brevet qui vise une architecture d'informatique quantique plus efficace et plus fiable, grâce à une approche conventionnelle multi-SIMD (Single Instruction Multiple Data).
Selon les analystes, si AMD était capable d'obtenir un avantage concurrentiel dans le domaine de l'informatique quantique, le potentiel de profit serait illimité. La PDG d'AMD, Lisa Su, a vitalisé ce concepteur de puces et insufflé une culture de l'innovation qui a fait grimper AMD de 3 200 % depuis son arrivée à la tête de l'entreprise en 2014. Selon la demande déposée par les chercheurs de l'entreprise, AMD étudie actuellement un système qui vise à utiliser la téléportation quantique pour augmenter la fiabilité d'un système quantique, tout en réduisant simultanément le nombre de qubits nécessaires pour un calcul donné.
L'objectif est d'atténuer les problèmes de mise à l'échelle et les erreurs de calcul dues à l'instabilité du système. Le brevet AMD, intitulé "Look Ahead Teleportation for Reliable Computation in Multi-SIMD Quantum Processor", vise à améliorer la stabilité, l'évolutivité et les performances des systèmes informatiques quantiques par des moyens nouveaux et plus efficaces. La société décrit une architecture quantique basée sur des régions de traitement quantique : des zones de la puce qui contiennent ou qui peuvent contenir des qubits, attendant leur tour dans le pipeline de traitement.
En effet, la conception d'AMD, bien que digne de la science-fiction, vise à téléporter les qubits d'une région à l'autre, permettant ainsi aux charges de travail qui nécessiteraient théoriquement une exécution dans l'ordre d'être traitées dans une philosophie hors ordre. Pour rappel, l'exécution dans l'ordre présente des dépendances entre une instruction et la suivante, ce qui signifie qu'une charge de travail doit être traitée de manière séquentielle. Les étapes suivantes dépendent du traitement complet de l'étape précédente et de la connaissance de son résultat avant que la puce puisse poursuivre le calcul.
Ainsi, certaines ressources de la puce (dans ce cas, les qubits) restent inactives jusqu'à ce que le moment soit venu d'effectuer l'étape de calcul suivante. En revanche, l'exécution hors ordre analyse une charge de travail donnée, détermine les parties qui dépendent des résultats précédents et celles qui n'en dépendent pas, et exécute chaque étape de l'instruction qui ne nécessite pas un résultat précédent, améliorant ainsi les performances grâce à un parallélisme accru.
Le brevet d'AMD inclut également un processeur "look-ahead" intégré à l'architecture, chargé d'analyser la charge de travail en entrée, de prédire quelles étapes peuvent être traitées en parallèle (et celles qui ne le peuvent pas), et de répartir de manière appropriée la charge de travail entre les qubits, en utilisant une technique de téléportation quantique pour les acheminer vers la région SIMD de traitement quantique requise. La façon dont cette téléportation quantique se produit n'est pas décrite dans le brevet.
Jusqu'à présent, seules trois entreprises ont été recensées sur le marché des ordinateurs quantiques : IBM, Intel et Google. Ce dépôt de demande de brevet montre qu'AMD n'a pas l'intention d'abandonner ce terrain et travaille également à y développer ses technologies. Cela n'est toutefois pas surprenant, car ce marché a un énorme potentiel et sera certainement d'un grand intérêt pour la technologie à l'avenir. Et si AMD peut ou non soutenir le bon cheval pour aller vers une éventuelle victoire, il semble au moins que la société ait l'intention de faire partie de la course.
Sources : FreePatentsOnline.com, La demande de brevet d'AMD (PDF)
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