Les passionnés de technologie n’ont certainement pas manqué la nouvelle d’il y a quelques jours, jamais démentie ni confirmée officiellement : Sycamore, l’ordinateur quantique de Google, aurait réussi à atteindre la soi-disant suprématie quantique : réalisant pour la première fois au monde une série d’opérations qui prendraient aux ordinateurs classiques des centaines d’années… Et cela en quelques minutes !
En détail, Sycamore aurait réussi à démontrer qu’une séquence de nombres aléatoires est vraiment aléatoire (un problème mathématique extrêmement complexe) en environ 3 minutes et vingt secondes ; Summit, l’ordinateur traditionnel le plus puissant actuellement aurait besoin de 10 ans environ pour faire de même.
L’étrange article de la NASA
Sur le site de la NASA, un article intitulé « Quantum supremacy using a programmable superconducting processor » est apparu. Le papier est resté en ligne pendant quelques heures, puis a été retiré, mais cela a suffi pour que quelqu’un puisse le sauvegarder, le divulguer, ce qui a généré une série de commentaires controversés, hypothèses et espoirs parmi les experts.
Quest-ce qu’un ordinateur quantique ?
Les bases de la science informatique nous enseignent que l’unité minimale d’information d’un processeur conventionnel est le bit, une entité binaire qui prend la valeur 0 ou 1 selon le passage du courant. En conséquence, les processeurs classiques ne tolèrent que 2 états, liés au passage du courant ou non, qui est un flux d’électrons.
Au lieu de cela, un processeur quantique utilise des qubits, particules subatomiques comme les photons ou les électrons, qui peuvent stocker et transporter plus d’informations, augmentant significativement la puissance de calcul en comparaison avec un ordinateur classique (ainsi qu’avec un super calculateur).
Pourquoi les particules subatomiques sont-elles “plus rapides” pour le calcul ?
Les lois de la mécanique quantique expliquent que chaque particule est sujette à un principe appelé de superposition, par exemple, qui peut être trouvé simultanément, avec différentes probabilités, dans de nombreux états différents.
Yommaso Calarco, directeur du Jara-Institute Quantum Information et président de l’ European Quantum Flagship Network explique: »
Le principe de superposition permet de dépasser le dualisme on/off et de convoyer beaucoup plus d’informations : une particule quantique peut représenter simultanément plus d’états ». Le qubit permet donc de réaliser simultanément de nombreuses opérations, les calculs se faisant en parallèle.
Cela signifie-t’il l’arrivée imminente d’un nouveau type d’ordinateur personnel ?
Cela ne veut pas dire pour autant que nous aurons tous un ordinateur quantique dans un futur proche. Le « vieux » processeur restera la technique de base pour encore longtemps, avec le meilleur ratio prix/avantages pour toutes les utilisations courantes, personnelles ou professionnelles. Mais dans des domaines comme les sciences de la matière, l’industrie pharmaceutique, la physique des particules, un processeur quantum pourrait vraiment rendre possible de grandes avancées technologiques de large spectre, difficiles à imaginer à l’heure actuelle !
Juste quelque jours avant la fuite Google, en fait, IBM avait annoncé qu’en octobre ils autoriseraient des ingénieurs, physiciens et scientifiques informaticiens à accéder à distance à un ordinateur quantum 53 qubit, le plus gros jamais rendu disponible pour un utilisateur externe. Google en contrepartie possède Sycamore, un ordinateur quantum 53 qubit (un de ceux qui ne semble pas marcher comme il devrait, et néanmoins 53 sont en fonction), et un autre système 72 qubit, qui actuellement est trop difficile à diriger.
L’instabilité des systèmes quantum
Les systèmes quantum sont extrêmement délicats, et particulièrement sensibles aussi à des interférences thermiques ou électromagnétiques imperceptibles :
« Pour donner un exemple de la grande difficulté à piloter et contrôler les ordinateurs quantum » explique Calarco, « nous pouvons imaginer les qubits comme des composants d’un orchestre sensé jouer la 9ème symphonie de Beethoven. Mais que chaque musicien doit être capable de faire cela avec des gants de boxe et un casque sur la tête. Et dans une pièce gardée à 90 degrés de température. C’est une tâche très très difficile ! » Il ajoute : « Il est beaucoup trop tôt pour imaginer toutes les applications. Elles peuvent être infinies, et incroyables. Les prochaines étapes seront tout d’abord d’améliorer le hardware, arriver à contrôler précisément des systèmes avec 100 ou plus qubits, et ensuite travailler sur le développement d’algorithmes qui nous permettent d’atteindre l’avantage du quantum ».
Qui sait, peut-être un jour, même la gestion thermique sera contrôlée par un processeur quantum !!
Informations issues de Wired.it
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