L’étude de Google annonçant avoir expérimenté la « suprématie quantique » avec un processeur capable de faire un calcul en trois minutes au lieu de 10 000 ans, qui avait fuité par erreur en septembre, a été rendue publique mercredi dans la revue Nature.
Cette étude avait été brièvement diffusée sur le site de la Nasa, et révélée dans la foulée par le Financial Times le 21 septembre, avant d’en être retirée. Une équipe de chercheurs de Google y décrit comment ils ont réussi à créer un processeur, baptisé Sycamore, qui parvient à réaliser un calcul en 200 secondes, là où un supercalculateur « classique » aurait mis, selon leurs références, « environ 10 000 ans« . « Cette accélération phénoménale comparée à tous les algorithmes classiques connus est une expérimentation de la suprématie quantique« , expliquent les chercheurs dans Nature. Ce calcul, spécifique à cette expérimentation, est selon eux une « étape sur le chemin » de l’ordinateur quantique universel, très attendu dans le monde informatique.
L’accélération quantique est réalisable dans un monde réel
Sycamore a réussi à faire fonctionner un programme avec 53 qubits, la brique de base de l’informatique quantique. Contrairement aux bits des ordinateurs classiques qui ne peuvent se trouver que dans deux états, 0 ou 1, les qubits peuvent se trouver dans plusieurs états à la fois. Cette superposition des états, fondement de la physique quantique, crée un « parallélisme » qui permet de faire plusieurs calculs à la fois. La manipulation des qubits est délicate, car il est difficile de stabiliser leur état quantique – il faut des atomes simples, froids, et totalement isolés du monde extérieur. « En franchissant cette étape importante, nous démontrons que l’accélération quantique est réalisable dans un monde réel, et qu’elle n’est pas cantonnée à des lois physiques cachées« , soulignent les chercheurs de Google. Vous trouverez des détails techniques sur ce post de Google.
Après la fuite de cette étude, plusieurs experts avaient invité à la prudence, affirmant que ce calcul spécifique « ne servait à rien« , et que l’avènement d’un ordinateur quantique universel n’était pas pour demain. Ce dernier, présenté comme un Graal, serait notamment capable, grâce à des algorithmes tout-puissants, de briser les systèmes cryptographiques RSA, utilisés actuellement par l’informatique mondiale.
Les informations sur Google sont sorties au moment où IBM, l’autre poids lourd très avancé dans la course au quantique, annonçait qu’il mettrait en ligne, accessible aux chercheurs et développeurs, une machine quantique de 53 qubits, soit l’équivalent en puissance de la machine de Google.
Selon Google, l’informatique quantique pourrait permettre de :
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Concevoir de meilleures batteries au profit de l’environnement afin de rendre les voitures électriques plus attrayantes et le réseau énergétique plus efficace
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Réduire considérablement la dépense d’énergie lors de la création d’engrais. Aujourd’hui, la fixation de l’azote crée plus de 2% des émissions de carbone de la planète.
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Déterminer les molécules qui pourraient constituer des médicaments efficaces.
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L’informatique quantique pourrait également jouer un rôle clé dans la résolution de problèmes d’optimisation, d’apprentissage automatique et plus encore.
Auteur : La rédaction avec AFP
