Une équipe de recherche internationale menée par le Centre d'information quantique et de biologie quantique (QIQB) de l'Université d'Osaka, en collaboration avec Fixstars Corporation, a établi un nouveau record mondial en matière de simulation quantique. Le 16 mars 2026, lors du salon NVIDIA GTC à San José, les chercheurs ont présenté la simulation classique d'un circuit quantique itératif de phase (IQPE) d'une ampleur sans précédent sur un cluster de 1 024 GPU. Cette réalisation dépasse largement la limite antérieure de 40 qubits pour les simulations de chimie quantique basées sur des vecteurs d'état. Le projet vise à résoudre des défis majeurs en matière de découverte de médicaments et de développement de matériaux durables face au changement climatique, domaines nécessitant des calculs chimiques quantiques dépassant les capacités des ordinateurs classiques actuels. L'ordinateur quantique tolérant aux pannes est attendu comme une technologie clé pour ces avancées. Cependant, le développement et la validation des algorithmes quantiques doivent se faire avant le déploiement physique de ces machines. L'estimation de phase quantique (QPE) joue un rôle central dans de nombreux algorithmes quantiques et est cruciale pour la chimie quantique. L'équipe a choisi d'axer ses efforts sur la méthode IQPE, qui nécessite moins de qubits, et l'a intégrée dans le simulateur de circuit quantique pour la chimie quantique baptisé "chemqulacs-gpu". Pour maximiser les performances des grands clusters de GPU, les chercheurs ont développé une nouvelle technologie de calcul parallèle. En utilisant jusqu'à 1 028 processeurs NVIDIA H100 sur le système ABCI-Q du Centre national de recherche sur l'informatique (AIST), ils ont surmonté les goulots d'étranglement computationnels traditionnels. Cette synergie technologique a permis d'étendre les simulations de circuits quantiques pour la chimie quantique bien au-delà des 40 qubits précédemment atteints. Cette percée élargit considérablement la gamme de molécules pouvant être ciblées pour le développement et la validation d'algorithmes quantiques, soutenant ainsi les progrès vers des simulations moléculaires plus complexes et réalistes sur les futurs ordinateurs quantiques tolérants aux pannes. Le professeur Wataru Mizukami, auteur principal, a souligné la difficulté technique de cette réalisation. Il a déclaré que la simulation de grands circuits quantiques sur 1 024 GPU en unison représente un défi technique majeur. Au cours de la fenêtre de calcul de 48 heures, ils ont rencontré à plusieurs reprises des problèmes inattendus. Il s'est réjoui que l'équipe, menée par deux jeunes chercheurs, Yusuke Teranishi et Shoma Hiraoka, ait persévéré, et que le soutien rapide du personnel d'exploitation du ABCI-Q ait permis d'atteindre ce résultat d'ampleur mondiale. Le professeur espère que cet exploit contribuera à accélérer le développement des algorithmes quantiques.