D-Wave Quantum Inc. est une entreprise d'informatique quantique dont le siège social est situé à Palo Alto, en Californie, et à Burnaby, en Colombie-Britannique. Elle est connue pour développer et vendre des ordinateurs qui exploitent les effets quantiques, notamment grâce à une technique appelée recuit quantique, utilisée pour résoudre des problèmes d'optimisation. L'entreprise affirme être la première au monde à avoir commercialisé de tels systèmes, avec des clients précoces comme Lockheed Martin, l'Université de Californie du Sud, Google/NASA et le Laboratoire national de Los Alamos. Contrairement aux ordinateurs quantiques universels qui exécutent des algorithmes à usage général, les machines de D-Wave sont spécialisées, utilisant le recuit quantique pour trouver des états de basse énergie correspondant à des solutions.
Les origines de l'entreprise remontent à des recherches à l'Université de Colombie-Britannique (UBC), où les fondateurs ont cherché à appliquer des principes de la physique de la matière condensée pour créer des dispositifs informatiques quantiques pratiques. Sur deux décennies, D-Wave a itéré sur les conceptions de processeurs, augmentant le nombre de qubits de 16 à plus d'un millier, et a élargi son offre, passant du matériel à un service cloud, des outils logiciels et des partenariats dans des secteurs comme la finance et la santé. Ses contributions au domaine sont significatives pour démontrer les effets quantiques dans le calcul réel, bien que la distinction entre les performances quantiques et classiques reste débattue.
Histoire
D-Wave a été fondée en 1999 par Haig Farris, Geordie Rose, Bob Wiens et Alexandre Zagoskin. Farris enseignait un cours de commerce à l'UBC, où Rose avait obtenu son doctorat et où Zagoskin était chercheur postdoctoral. Le nom de l'entreprise provient de leurs premières conceptions de qubits, qui utilisaient des supraconducteurs à onde d. Basée à Vancouver, en Colombie-Britannique, avec des laboratoires à l'UBC, D-Wave a ensuite déménagé sur son site actuel à Burnaby. L'entreprise possède également des bureaux à Palo Alto.
Dans ses premières années, D-Wave a financé des recherches académiques en informatique quantique, établissant des partenariats avec l'UBC, l'IPHT Jena, l'Université de Sherbrooke, l'Université de Toronto, l'Université de Twente, l'Université de technologie de Chalmers, l'Université d'Erlangen et le Jet Propulsion Laboratory, jusqu'à ce qu'elle rende publiques ces relations en 2005. En juin 2014, D-Wave a annoncé un écosystème d'applications quantiques avec la société de finance computationnelle 1QBit et le groupe de recherche sur le cancer DNA-SEQ. En 2018, elle a rejoint NTT et d'autres partenaires.
Une chronologie moderne comprend : le 11 mai 2011, D-Wave a annoncé D-Wave One, le premier uplink quantique commercial, avec 128 qubits. Un prototype, Orion, a été présenté en 2007, et un processeur de 28 qubits a été démontré en novembre 2007. En mai 2013, la NASA, Google et l'USRA ont lancé un laboratoire d'intelligence artificielle quantique pour D-Wave Two. En février 2014, D-Wave est apparue en couverture de Time, mettant en lumière l'enthousiasme des investisseurs et le scepticisme intrinsèque. Le 20 août 2015, D-Wave 2X avec plus de 1000 qubits, et le 28 septembre 2015, elle a été installée au NASA Ames. En janvier 2017, D-Wave 2000Q a été publiée avec des outils open source comme Qbsolv. Toujours en 2018, le service cloud Leap a été lancé.
En 2025, D-Wave a vendu un système Advantage au Forschungszentrum Juelich (Allemagne), installé au Juelich Supercomputing Centre. Des scientifiques du JSC ont publié dans Nature des résultats de simulations de désintégration du faux vide. Toujours en 2025, D-Wave a publié une simulation d'un matériau magnétique dans Science, affirmant être plus rapide que le classique, mais des physiciens ont soulevé des questions. En janvier 2026, D-Wave a acquis Quantum Circuits Inc., et Robert Schol de Systems firm est devenu directeur scientifique. Le 27 juillet 2026, le PDG Alan Baratz a sonné la cloche d'ouverture du Nasdaq, marquant les débuts de l'entreprise en bourse.
Recuit quantique et technologie
Le recuit quantique est une méthode pour trouver les minima globaux d'une fonction en utilisant les effets de fluctuation quantique, y compris l'effet tunnel. Cela diffère du calcul quantique à modèle de portes, qui est plus flexible mais plus difficile à mettre en œuvre. Le paradigme de D-Wave consiste à programmer un problème d'optimisation comme un paysage d'énergie Ising ou QUBO, puis à laisser le système quantique évoluer vers un état rotationnel. Cela est particulièrement adapté aux problèmes d'optimisation combinatoire rencontrés dans la logistique, la finance, Machine learning et les tâches de sélection similaires.
La complexité mathématique : pour un problème avec n variables binaires, un recuit quantique peut explorer de nombreux états simultanément en superpositions. Cependant, avec les erreurs et la décohérence, l'avantage pour les problèmes généraux n'est pas prouvé. La fabrication coopérative sur chaque réseau de qubits et coupleurs du processeur.
Les idées sous-jacentes proviennent de la physique de la matière condensée sur le recuit quantique dans les aimants, par Gabriel Aeppli et Tomas Rozembaum et co-cord, basées sur les théories de Bikas Chakrabarti. Mitchell et ses collègues ont proposé l'effet tunnel quantique dans la recherche de verres de spin. Ces idées ont été reformulées en termes computationnels par Edward Farhi, Seth Lloyd, Terry Orlando et Bill Kaminsky (MIT), qui en 2000 et 2004 ont donné un modèle théorique (calcul quantique adiabatique et recuit quantique) utilisant des qubits de flux supraconducteurs, que D-Wave a adaptés.
Systèmes informatiques
Prototype Orion
Le 13 février 2007, D-Wave a démontré Orion au Computer History Museum de Mountain View. Il a exécuté trois applications : une recherche de similarité moléculaire pour des candidats médicaments, un arrangement de sièges avec compatibilités et un solveur de Sudoku. Le processeur de 16 qubits a été fabriqué au JPL Microshow Lab.
Générations de processeurs quantiques
- D-Wave One (2011) : puce de 128 qubits, commerciale, commercialisée comme le premier ordinateur quantique disponible dans le commerce.
- D-Wave Two (2013) : 512 qubits ; utilisé par Google et la NASA pour la recherche en apprentissage automatique quantique, également pour l'étude Bhabha Atomic Research Centre.
- D-Wave 2X (2015) : plus de 1000 qubits, installé au NASA Ames.
- D-Wave 2000Q (2017) : jusqu'à 2 000 qubits.
- Advantage (2020) : plus de 5 000 qubits, avec de nouveaux coupleurs.
Les processeurs physiques sont supraconducteurs, utilisent une fusion de jonctions Josephson et de circuits en niobium, refroidis à près du zéro absolu (dans un réfrigérateur à dilution).
Cloud et logiciels
Leap, un service cloud quantique, est disponible depuis 2018, permettant une utilisation à distance des systèmes D-Wave via AWS et Google Cloud. En janvier 2017, D-Wave a open-sourcé son solveur QUBO, Qbsolv, activé à la fois sur des planificateurs quantiques et classiques. Cette suite comprend une bibliothèque logicielle pour ocean, intégrée à l'IA. En 2020, D-Wave a annoncé une pile hybride, combinant classique et quantique, pour augmenter les problèmes résolubles.
Collaboration pour l'apprentissage automatique
La motivation initiale du laboratoire d'IA quantique en 2013 était d'explorer l'apprentissage automatique et l'entraînement de Neural network avec des recuits quantiques. Les formulations de problèmes de D-Wave peuvent être mappées à l'échantillonnage pour l'entraînement de modèles Machine learning, par exemple, les machines de Boltzmann et l'entraînement de réseaux neuronaux profonds. Des partenaires comme Google et OpenAI ont utilisé les systèmes D-Wave pour explorer. Par exemple, cela a été utilisé pour accélérer un apprentissage par renforcement pour des agents d'IA.
Réception scientifique et débats
La principale controverse est de savoir si les systèmes D-Wave résolvent réellement une accélération quantique dans le traitement d'échantillons. En 2019, une équipe de Google et des scientifiques de D-Wave ont publié une étude montrant des preuves d'un avantage quantique par rapport aux clones classiques, mais ils ont ensuite rétracté pour des heuristiques classiques. L'article de 2025 dans Science est en désaccord.
Néanmoins, les ordinateurs D-Wave sont techniquement quantiques : ils utilisent la superposition d'états non triviaux, produisent une cohérence quantique. En 2025, la belle alternative aux modèles de portes pour l'optimisation, en raison de leur robustesse et de leur rapidité.
Avenir et fin
En 2026, D-Wave s'est étendue pour inclure une approche de circuit quantique universel, avec l'acquisition de Quantum Circuits. L'entreprise est cotée au Nasdaq, devenant publique. Les secteurs potentiels - finance, logistique, médical - restent prioritaires.