Estimation des ressources dans l’informatique quantique
En informatique quantique, l’estimation des ressources est la capacité à comprendre les ressources requises pour un algorithme donné. Les ressources seront le nombre de qubits, le nombre de portes quantiques ou le temps de traitement. Les ressources requises varient d’un scénario de calcul à l’autre, en fonction du type de schéma de correction des erreurs et d’autres paramètres.
Pourquoi l’estimation des ressources est-elle importante ?
Les ordinateurs quantiques ont le potentiel de l’avantage quantique pour résoudre certains problèmes scientifiquement et commercialement importants. Ils peuvent surpasser n’importe quel ordinateur classique. Pour obtenir un avantage quantique, vous devez disposer d’un ordinateur quantique à grande échelle et tolérant aux pannes. Il faudra des ordinateurs quantiques pouvant avoir à la fois un grand nombre de qubits en superposition et des taux d’erreur physiques inférieurs à un certain seuil. Grâce à l’application de schémas QEC, les informations quantiques sont protégées contre les erreurs provoquées par la décohérence et le bruit quantique.
Les opérations quantiques au niveau physique sont bruyantes. Les longs calculs nécessaires à l’avantage quantique pratique nécessitent une correction d’erreur pour atteindre la tolérance de panne. QEC est à la fois gourmand en temps et en espace. Elle nécessite un temps d’exécution accru pour une opération au niveau de l’algorithme ou au niveau logique et un nombre supplémentaire de qubits physiques pour stocker et calculer des informations au niveau logique.
Comprendre l’impact des choix de conception d’architecture et des schémas de correction des erreurs quantiques (QEC) pour des applications spécifiques est un défi important. Vous devez répondre à plusieurs questions. Par exemple, quelle doit être la taille d’un ordinateur quantique pour obtenir un avantage quantique pratique ? Combien de temps dure le calcul ? Certaines technologies qubit sont-elles mieux adaptées que d’autres pour résoudre votre problème ? Quels sont les meilleurs choix d’architecture dans les piles matérielles et logicielles pour permettre un calcul quantique mis à l’échelle ?
L’estimation de la durée d’exécution, du nombre de qubits et d’autres ressources utilisées dans les modèles réalistes d’ordinateurs quantiques est la première étape pour réduire ces exigences en ressources. L’estimation des ressources vous permet de comprendre les différences entre les technologies de qubit, afin que vous puissiez préparer et affiner nos solutions quantiques pour qu’elles s’exécutent sur de futures machines quantiques mises à l’échelle.
Ensuite, découvrez l’outil Azure Quantum, que vous pouvez utiliser pour estimer les ressources d’un algorithme quantique.