Sur son blogue, Google affirme avoir dépassé une étape importante dans la recherche sur l’informatique quantique.
Il s’agit de la « suprématie quantique », un test qu’elle a conçu, et qui est censé prouver que la direction qu’elle choisit est la bonne, alors que l’on mentionne le potentiel de l’informatique quantique depuis plus de trente ans.
Un article de recherche dans le journal Nature détaille ce test. L’équipe de recherche de Santa Barbara de Google aurait réussi à effectuer un traitement sur son ordinateur quantique qui est impossible à effectuer en informatique traditionnelle.
Il s’agit d’un calcul effectué en 200 secondes, et qui nécessiterait 10 000 ans au plus puissant des super-ordinateurs actuels.
Pour y arriver, l’équipe a développé un processeur à 54 qubits (bits quantiques) nommé Sycamore, avec des fonctions logiques quantiques rapides.
D’après Google, le succès de la suprématie quantique est dû à l’amélioration de ses fonctions logiques à 2 qubits avec un parallélisme optimisé.
Cette annonce est comparée au premier vol en avion des frères Wright en 1903 : elle montre que quelque chose est possible, même s’il faudra longtemps pour en réaliser le plein potentiel.
Alors que l’informatique traditionnelle s’appuie sur les propriétés de l’électricité, avec pour unité élémentaire de stockage le bit (soit 0 soit 1, allumé ou éteint), les machines quantiques utilisent les phénomènes de la mécanique quantique, avec pour base le qubit, qui stocke une combinaison de 0 et de 1 par superposition d’états quantiques.
La capacité de traitement d’un ordinateur quantique augmenterait de façon exponentielle à mesure que l’on ajoute des qubits.
Potentiellement, l’informatique quantique pourrait traiter des problèmes bien trop ardus pour l’informatique traditionnelle. Et même révolutionner le monde, pas forcément dans le bon sens d’ailleurs, en rendant la cryptographie moderne, qui repose sur l’impossibilité d’effectuer des calculs compliqués dans des temps raisonnables, caduque.
Alors que les expériences précédentes ont prouvé que la mécanique quantique fonctionne comme prévu par la théorie jusqu’à une dimension d’espaces d’états de 1 000, les chercheurs de Google ont étendu la preuve jusqu’à 10 myllion de byllions (10^25), ce qui validerait la démonstration de faisabilité d’un ordinateur quantique.
Toutefois, l’équipe de recherche concurrente d’IBM, qui loue l’article de recherche de Google, ne partage pas ses conclusions.
D’après elle, une simulation idéale de la même tâche que la suprématie quantique peut être exécutée par un système classique, avec une précision bien supérieure, en 2,5 jours au lieu de 10 000 ans…
Pour étayer son hypothèse, Google se base sur l’hypothèse que, comme la quantité de mémoire pour stocker le vecteur de la simulation de type Schrödinger serait prohibitive sur un système classique, il faudrait se résoudre à une simulation Schrödinger-Feynman, qui échange de l’espace contre du temps.
Or, d’après IBM, les avancées en matériel et en logiciels, ainsi que les capacités infinies de stockage sur SSD, contredisent cette hypothèse.