L'ordinateur quantique de Google battra les supercalculateurs avant fin 2017

Google fait partie, avec IBM, des sociétés qui paraissent aujourd'hui les plus avancées en matière d'informatique quantique. Et Mountain View semble en passe de tenir les objectifs ambitieux qu'il s'était fixé à la rentrée 2016 : soit assembler, avant fin 2017, un ordinateur quantique capable, sur un algorithme bien particulier, de délivrer des résultats qu'aucun supercalculateur classique n'est capable d'atteindre. Autrement dit de démontrer ce que les scientifiques appellent la suprématie quantique, la supériorité de cette technologie sur les techniques actuelles.

Lors d'une conférence qui se tenait à Munich (Allemagne), Alan Ho, un ingénieur du laboratoire d'IA quantique de Google, a expliqué que la société travaille actuellement avec un système de 20 qubits offrant une « fidélité sur deux qubits » de 99,5 %, une mesure du taux d'erreurs que produit le processeur. Plus ce taux est élevé, plus la fiabilité des calculs est importante. En effet, par essence, les qubits sont très instables et sensibles aux perturbations externes (température, champs magnétiques.), la correction d'erreurs demeure donc un défi pour les pionniers du domaine.

49 qubits, 99,7 % de fiabilité

Pour Google, la prochaine étape, sur laquelle planche l'équipe d'Alan Ho, consistera à bâtir une puce à 49 qubits supraconducteurs offrant une fidélité de 99,7 %. C'est avec ce système que Google entend démontrer la supériorité de l'informatique quantique, sur un algorithme qui reste ardu pour les machines classiques : la simulation du comportement d'un arrangement aléatoire de circuits quantiques. Selon Alan Ho, cette étape sera franchie avant la fin de l'année. Jusqu'à aujourd'hui, le système quantique le plus puissant présenté par la firme californienne (en 2015) ne renfermait que 9 qubits.

Contrairement aux bits classiques, qui stockent l'information sous forme de 0 ou de 1, leurs homologues quantiques sont capables de prendre les deux états à la fois. Plus étrange encore, deux qubits placés dans cet état dit de superposition peuvent être liés par un phénomène d'intrication quantique, ce qui signifie qu'une action menée sur le premier a des répercussions immédiates sur le second. Ce sont ces caractéristiques qui doivent décupler les capacités de calcul des systèmes quantiques.

IBM et Google en état de superposition ?

Dopés par l'arrivée de John Martinis, un chercheur de l'Université de Santa Barbara, en Californie, embauché par Google en 2014, les travaux de Mountain View sur le sujet apparaissent aujourd'hui comme les plus avancés dans la mise au point des premiers systèmes quantiques réellement exploitables. Son seul réel rival : IBM qui, en mai, a dévoilé un processeur quantique de 17 qubits, que la firme d'Armonk présente comme le plus puissant système quantique sorti de ses labos à ce jour. C'est ce processeur qui servira de base aux systèmes quantiques que Big Blue entend commercialiser dans le cadre de son initiative IBM Q (Q pour quantique). Et la société américaine semble elle aussi déterminée à livrer rapidement des systèmes intégrant 50 qubits, des systèmes offrant des réponses à certains problèmes aujourd'hui hors de portée des supercalculateurs classiques.

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Crédit photo : Michael Fang / UCSB