Keysight lance un outil de simulation des systèmes quantiques
L’Américain accélère l’ingénierie quantique grâce à une nouvelle solution de simulation au niveau système, qui permet de limiter le recours à des tests cryogéniques onéreux et d’accélérer la validation des systèmes quantiques supraconducteurs.
A l’heure où les travaux de développement de systèmes quantiques se multiplient, l’analyse quantique au niveau du système reste un défi en raison de la complexité de l’intégration de divers domaines physiques (électromagnétique, circuits et dynamique quantique) à prendre en compte dans un environnement de simulation unifié. Les approches traditionnelles s’appuient souvent sur des outils de simulation fragmentés et des expériences cryogéniques répétées, à la fois chronophages et coûteuses.
Mais Keysight Technologies entend aider les concepteurs de systèmes quantiques à franchir cet obstacle avec Quantum System Analysis, une plateforme de CAO électronique qui permet de simuler et d’optimiser les solutions quantiques au niveau du système, afin de valider précocement les conceptions de tels systèmes quantiques, réduisant ainsi les cycles de développement et améliorant la fiabilité de la conception.
© Keysight Technologies
L’analyse des systèmes quantiques permet de simuler le flux de travail quantique, depuis les premières étapes de conception jusqu’aux expériences au niveau du système, réduisant ainsi le recours aux tests cryogéniques coûteux et accélérant le délai de validation. Selon Keysight, cette approche intégrée prend en charge les simulations d’expériences quantiques et comprend des outils permettant d’optimiser les lignes d’entrée des réfrigérateurs à dilution pour l’estimation du bruit thermique et de la température des qubits.
Pour ce faire, l’outil Quantum System Analysis introduit deux fonctionnalités inédites. Tout d’abord, la fonctionnalité “Simulateur de dynamique temporelle” modélise l’évolution temporelle des systèmes quantiques à l’aide d’hamiltoniens dérivés de simulations électromagnétiques ou de circuits, ce qui permet une simulation précise d’expériences quantiques telles que les impulsions de Rabi et Ramsey, aidant ainsi les chercheurs à comprendre le comportement des qubits au fil du temps.
La seconde fonctionnalité nommée “Concepteur de ligne d’entrée du réfrigérateur à dilution” fournit une modélisation précise des lignes d’entrée du cryostat vers les qubits, ce qui facilite l’analyse du bruit thermique et l’estimation efficace de la température des qubits, selon Keysight. En simulant l’architecture d’entrée du réfrigérateur, les ingénieurs peuvent minimiser les fuites de photons thermiques et améliorer la fidélité du système.
« Quantum System Analysis représente l’aboutissement d’une conception quantique unifiée, intégrant de manière fluide la modélisation électromagnétique et au niveau des circuits avec une simulation complète au niveau du système, explique Chris Mueth, directeur de Keysight Technologies chargé des nouveaux marchés. En connectant ces différents domaines, il devient inutile d’utiliser des chaînes d’outils disparates ou de répéter des tests cryogéniques. »
Ce nouvel outil de simulation vient élargir le portefeuille Quantum EDA (CAO quantique) de Keysight, qui comprend déjà Quantum Layout, QuantumPro EM et Quantum Circuit Simulation. L’annonce de son lancement intervient à un moment charnière pour le secteur du quantique, notamment après l’attribution du prix Nobel de physique 2025, qui a récompensé les avancées réalisées dans le domaine des circuits quantiques supraconducteurs, un domaine clé sur lequel se concentre la nouvelle solution de Keysight.
Disponible dans le cadre de la plateforme Advanced Design System (ADS) 2026 de Keysight, l’outil Quantum System Analysis prend en charge les plateformes de qubits supraconducteurs et peut être étendu à d’autres modalités telles que les qubits de spin.
