Nous avons toujours entendu parler de l’utilité d’un ordinateur quantique en tant que prophétie d’un avenir lointain. Cette semaine, cependant, des scientifiques d'IBM ont publié les résultats d'une étude qui nous rapproche un peu plus de cet avenir.
La recherche publiée cette semaine dans la revue Nature (je te le mets en lien ici) compare un supercalculateur « classique » et un ordinateur quantique de plus de 100 qubits, pour évaluer l’utilité de ce dernier.
Le « champ de bataille » ? La simulation des lois physiques.
Lorsqu'un artiste sculpte de l'argile, l'une des premières tâches démontrant l'utilité de l'informatique quantique pourrait être de modéliser des composants de matériaux que les ordinateurs classiques n'ont jamais été capables de simuler efficacement.
Cela aurait d'énormes impacts potentiels, de la création d'engrais plus efficaces à la conception de meilleures batteries, sans parler des percées en médecine.
Récapitulatif : qu'est-ce qui rend un ordinateur quantique si spécial ?
Eh bien, alors qu'un ordinateur classique lit les informations « binaires » comme un nombre zéro ou un nombre, le ordinateur quantique peut lire les deux en même temps. Cela le rend théoriquement bien plus efficace pour résoudre certains problèmes, comme la recherche dans une base de données non ordonnée… ou la simulation de phénomènes naturels.
Bien sûr, créer un ordinateur quantique ayant une quelconque utilité n’est pas une promenade de santé. Les qubits, équivalents quantiques des bits classiques, sont très sensibles au bruit et aux interférences du milieu environnant, ce qui peut créer des erreurs dans les calculs. Et à mesure que les processeurs quantiques grossissent, ces erreurs peuvent également s’accumuler. Comment les surmonter ?
L'étude pour donner de l'utilité à l'ordinateur quantique
Les chercheurs d'IBM ont travaillé avec un processeur quantique Eagle de 127 qubits pour modéliser la dynamique de spin d'un matériau, prédisant des propriétés telles que sa réponse aux champs magnétiques. Ils ont généré de grands états intriqués, dans lesquels certains atomes simulés sont corrélés les uns aux autres. Et grâce à une technique appelée « extrapolation zéro bruit », ils ont réussi à séparer le bruit et à obtenir la vraie réponse.
Pour garantir que les réponses obtenues à partir de l'ordinateur quantique étaient utiles et fiables, une autre équipe de scientifiques de l'UC Berkeley a exécuté les mêmes simulations sur un ensemble d'ordinateurs classiques, obtenant des résultats correspondants.
L’utilité (future) de l’informatique quantique
Bien que les ordinateurs classiques aient une limite supérieure pour ce type de problèmes, en particulier à mesure que les modèles deviennent plus complexes, le processeur quantique d'IBM tente toujours d'atteindre la suprématie quantique. Mais avoir démontré qu’il peut apporter des réponses utiles même en présence de « bruit » constitue une réussite notable.
"Ce que nous avons observé est sans précédent : les ordinateurs quantiques ont réussi à modéliser avec précision un système physique naturel plus avancé que les méthodes classiques", a-t-il déclaré. Dario Gil, vice-président senior et directeur d'IBM Research. « Cette réalisation représente une étape importante dans la démonstration que les ordinateurs quantiques actuels sont des outils scientifiques valables, capables de résoudre des problèmes extrêmement difficiles, peut-être impossibles pour les systèmes classiques. Nous entrons désormais dans une nouvelle ère d’utilité pour l’informatique quantique.
Qu'est-ce que tu dis? A-t-il raison ?
