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Avec son nouveau Fault Tolerance Engine, Classiq permet d’évaluer les ressources, le temps de calcul et les conditions de fiabilité nécessaires à l’exécution d’un programme sur les machines quantiques de demain

Classiq, entreprise des logiciels quantiques, annonce le lancement de son Fault Tolerance Engine, une nouvelle fonctionnalité qui transforme les programmes quantiques en plans d’exécution tolérants aux fautes. Elle permet aux développeurs et aux fabricants d’ordinateurs quantiques d’évaluer les ressources matérielles nécessaires, ainsi que le niveau de fiabilité requis pour exécuter concrètement une application sur une machine réelle.

Cette annonce intervient alors qu’une nouvelle génération d’ordinateurs quantiques se prépare, avec l’objectif d’effectuer des calculs fiables malgré les erreurs qui affectent les qubits. Ces machines dites « tolérantes aux fautes » s’appuient sur des mécanismes de correction d’erreurs qui nécessitent eux-mêmes d’importantes ressources matérielles.

Cette contrainte change la manière de développer les logiciels : un algorithme efficace au stade de sa conception peut nécessiter beaucoup plus de ressources une fois la protection contre les erreurs intégrée. Évaluer ces besoins devient donc essentiel pour préparer des applications adaptées aux capacités du matériel visé.

Comprendre ce qu’un programme demandera à une machine

À partir d’un programme développé par Classiq, le Fault Tolerance Engine génère un plan qui décrit comment organiser le calcul sur le matériel cible et comment les erreurs seront corrigées. Ce plan permet notamment d’estimer le nombre de qubits physiques nécessaires, la durée du calcul et le niveau de fiabilité attendu. Il aide également à identifier les opérations les plus complexes et les limites techniques susceptibles d’affecter freiner l’exécution.

La particularité du moteur est de tirer ces estimations du plan qu’il a construit, plutôt que de s’appuyer uniquement sur des formules générales. Les utilisateurs disposent ainsi d’une évaluation liée à une mise en œuvre précise, tenant compte de l’architecture et des caractéristiques d’erreur de la machine concernée.

« La tolérance aux fautes change la question à laquelle les logiciels quantiques doivent répondre », a expliqué Nir Minerbi, PDG de Classiq. « Il ne suffit plus de créer un circuit logique efficace. Il faut comprendre ce que devient ce programme lorsque chaque opération logique doit être protégée, routée, planifiée et réalisée sur du matériel physique. Notre Fault Tolerance Engine étend l’approche de Classiq à cette couche, afin que les utilisateurs puissent partir de l’application qu’ils souhaitent développer et aller jusqu’à comprendre ce qui sera nécessaire pour la mettre en œuvre de manière fiable. »

Orienter les choix de développement avant le déploiement

Pour les entreprises qui développent des applications quantiques, cette capacité apporte une lecture plus concrète de leur faisabilité. Au-delà des performances d’un algorithme, elles peuvent examiner les moyens nécessaires à son exécution et les obstacles techniques qui restent à surmonter.

Pour les développeurs, elle permet de comparer plusieurs choix de conception en tenant compte de leurs conséquences sur le matériel. Deux programmes proches au niveau logique peuvent, une fois protégés contre les erreurs, présenter des besoins très différents. Le moteur optimise également l’organisation du calcul pour limiter le nombre de qubits physiques mobilisés, l’un des principaux facteurs de coût.

Les fabricants de matériel disposent, de leur côté, d’une base commune avec les équipes logicielles pour confronter les capacités d’une machine aux exigences d’une application. Cette vision partagée peut les aider à identifier les améliorations prioritaires et à construire une feuille de route conjointe.

L’enjeu est ainsi de préparer ensemble les applications et les machines sur lesquelles elles devront fonctionner, plutôt que d’évaluer séparément les progrès du logiciel et ceux du matériel.

« L’informatique tolérante aux fautes renforce l’importance de la pile logicielle, elle ne la réduit pas », a ajouté Nir Minerbi. « L’écart entre un algorithme et sa réalisation physique devient beaucoup plus important dès lors que l’on introduit la correction d’erreurs quantiques. Notre objectif est de donner aux utilisateurs les moyens de raisonner sur cet écart, tout en continuant à travailler au niveau d’abstraction élevé où des applications réellement utiles peuvent être conçues. »

Le Fault Tolerance Engine s’intègre à l’environnement de développement existant de Classiq. La plateforme permet déjà aux utilisateurs de décrire le calcul souhaité et d’automatiser la création d’un programme optimisé. Cette nouvelle fonctionnalité étend ce travail à l’évaluation des conditions concrètes de son exécution.