A priori, on se dit que Google a peut-être réalisé l’avancée du siècle en matière d’informatique. Son processeur quantique Sycamore aurait réussi à boucler en seulement trois minutes et vingt secondes un calcul qui aurait pris 10 000 ans au plus puissant des supercalculateurs, à savoir le Summit d’IBM.
Réussir en informatique quantique ce qui est impossible en informatique classique, c’est la définition même de la « suprématie quantique », formulée par le physicien John Preskill en 2012. Un graal que des scientifiques de tous les pays essayaient d’atteindre depuis plusieurs années. Ce serait une première mondiale… mais cette nouvelle doit être prise avec la plus grande précaution car elle n’a pas été confirmée officiellement par Google. Et ce n’est pas le seul détail qui fâche.
Une expérience de laboratoire
Tout a commencé par un article scientifique paru sur le site de la NASA qui a depuis disparu. Le journal britannique Financial Times a cependant eu le temps de le consulter. Dans le texte, les chercheurs parlent eux-même d’une « étape importante ».
Le problème, c’est que Google refuse obstinément de commenter et de confirmer la nouvelle. Et que des voix commencent à se faire entendre pour relativiser cette prouesse. A commencer par le directeur de la recherche d’IBM Dario Gil, concurrent acharné de Google dans la course à l’informatique quantique. Pour lui, ce qui a été accompli est « une expérience de laboratoire conçue pour mettre essentiellement en œuvre – et presque certainement exclusivement – une procédure d’échantillonnage quantique très spécifique sans applications pratiques ». Le système de Google serait conçu pour traiter un seul calcul très spécifique. Il serait donc loin de constituer un ordinateur véritablement programmable et polyvalent. De nombreux progrès doivent encore être réalisés avant de pouvoir en tirer des applications industrielles dans le domaine de l’énergie, de l’apprentissage automatique ou des nouveaux matériaux.
Stabiliser les états quantiques
Rappelons que les bits quantiques (qubits) diffèrent des bits classiques car ils consistent en une superposition quantique de deux états de base (0 et 1). En les enchaînant, leur nombre d’états augmente de façon exponentielle, ce qui permet de calculer instantanément des millions de possibilités. Le grand problème, c’est que les états quantiques superposés sont très instables.
Google est donc parvenu à stabiliser suffisamment longtemps une structure quantique de 53 bits pour effectuer un calcul d’envergure. Toujours selon le Financial Times, il aurait réduit considérablement l’interférence des qubits entre eux, permettant ainsi de faire baisser le taux d’erreur. Et aussi démontré que les erreurs de son système seraient distinctes et non corrélées les unes aux autres, ce qui ouvre la voie à des techniques de correction un jour applicables à des systèmes plus complexes.
Google a confié son projet d’informatique quantique à John Martinis, physicien expérimental de l’Université de Californie à Santa Barbara. Son objectif était d’atteindre la suprématie quantique dès 2017. Après un premier système reliant 72 qubits, l’équipe de John Martinis s’est finalement rabattu sur une conception plus simple de 53 bits.
Source : Financial Times (un premier article, un second avec les réactions des experts)
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