L’exploit informatique de «la suprématie quantique» mérite le respect de Google – Breakingnews.fr

Puce de traitement quantique Sycamore
Le processeur Sycamore est au cœur du projet d'informatique quantique de Google. (Google Photo / Erik Lucero)

La rumeur selon laquelle une équipe de chercheurs dirigée par Google avait atteint la «suprématie quantique» avec un nouveau type de puce a été divulguée des semaines auparavant, mais la publication d'aujourd'hui de l'étude de l'équipe dans la revue Nature a présenté pour la première fois un regard positif à ce qui a été réalisé. Et la plupart d'entre eux ont été impressionnés.

Bien entendu, il y avait les mises en garde habituelles: le projet portait sur un problème spécifique de la génération de nombres aléatoires qui n’était pas directement lié aux applications quotidiennes et il pourrait s'écouler des années avant que la technologie à l'origine de la puce Sycamore de Google AI Quantum ne soit commercialement disponible.

Néanmoins, la démonstration informatique a démontré que les ordinateurs quantiques peuvent effectuer certaines tâches beaucoup plus rapidement que les ordinateurs classiques.

«C’est un exploit scientifique passionnant pour l’industrie quantique et une nouvelle étape dans un long cheminement vers un avenir quantique évolutif et viable», a déclaré Microsoft, l’un des concurrents de Google dans le domaine de l’informatique quantique, dans un communiqué envoyé à Breakingnews.fr.

En février, Microsoft a créé son propre réseau de startups et de développeurs quantiques. Quelques semaines plus tard, l'entreprise a joué un rôle de premier plan aux côtés de l'Université de Washington et du Pacific Northwest National Laboratory dans l'organisation du Nexus Quantum Northwest.

«Au cours des deux dernières années, nous nous sommes efforcés aujourd'hui de fournir un impact considérable à nos clients», a déclaré Microsoft. «Des clients tels que l’Université Case Western Reserve constatent de réels avantages avec nos algorithmes d’inspiration quantique et près de 200 000 développeurs ont contribué à l’économie quantique en pleine croissance grâce à notre kit de développement Quantum à source ouverte.»

L'informatique quantique est l'une des priorités technologiques du gouvernement fédéral. Les révélations de la recherche d’aujourd’hui ont donné lieu à un éditorial élogieux dans Fortune du responsable de la technologie à la Maison Blanche, Michael Kratsios, qui a déclaré que le «bond en avant de l’informatique quantique» avait été réalisé grâce à «l’écosystème d’innovation sans précédent en Amérique».

Même Ivanka Trump, fille du président Donald Trump et conseillère à la Maison Blanche, est entrée en scène. "Les États-Unis ont atteint la suprématie quantique!" elle a tweeté.

Pourquoi tout ce bruit?

L’informatique quantique est l’une des toutes dernières frontières de l’informatique et promet de faciliter les percées dans les domaines de la cryptographie, de la chimie moléculaire, des matériaux de batterie et des supraconducteurs à haute température.

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Les ordinateurs classiques sont basés sur des zéros et des uns. En revanche, les dispositifs informatiques quantiques utilisent des bits quantiques, ou qubits, pouvant contenir plusieurs valeurs simultanément pendant le traitement. Conformément au monde fantasmagorique de la physique quantique, les résultats ne se résument en des valeurs définies que lorsqu’ils sont lus.

D-Wave Systems, basé près de Vancouver, en Colombie-Britannique, a mis au point des dispositifs utilisant une technique connue sous le nom de recuit quantique à des fins de calcul limitées. D'autres sociétés, notamment Google, Microsoft et IBM, tentent d'aller plus loin en créant des ordinateurs quantiques polyvalents.

Tous les types de problèmes de calcul ne conviennent pas à l'approche quantique – mais les informaticiens ont affirmé que les ordinateurs quantiques devraient théoriquement être capables de résoudre certains types de problèmes beaucoup plus facilement que les ordinateurs classiques. L'expérience décrite dans le document publié aujourd'hui suggère que de telles affirmations ne sont plus simplement théoriques.

Les chercheurs ont utilisé une puce de traitement Sycamore de 54 bits intégrant des portes de logique quantique rapides et de haute fidélité. Le système a été conçu pour réduire les taux d'erreur, ce qui est l'un des principaux problèmes pour un réseau interconnecté de qubits.

Le système a été testé en produisant des séquences de nombres de plus en plus longues, correspondant à la configuration de circuits quantiques aléatoires.

«Notre machine a effectué le calcul de la cible en 200 secondes et d'après les mesures de notre expérience, il faudrait 10 000 ans au supercalculateur le plus rapide du monde pour produire un résultat similaire», ont annoncé aujourd'hui dans un blog les chercheurs de Google, John Martinis et Sergio Boixo. .

Ils ont déclaré que l'expérience avait permis de réfuter l'hypothèse voulant que les ordinateurs classiques puissent implémenter efficacement tout modèle de calcul raisonnable. C’est ce que l’on entend par «suprématie quantique».

«Avec le premier calcul quantique qui ne peut raisonnablement être imité sur un ordinateur classique, nous avons ouvert un nouveau domaine de l'informatique à explorer», ont écrit les chercheurs.

IBM a mis en doute la déclaration de Google, affirmant que son superordinateur Summit aurait pu s’acquitter de cette tâche avec une fidélité bien plus grande en moins de 10 000 ans – 2,5 jours, pour être précis – mais aujourd’hui, Google a mis en doute les doutes d’IBM.

L’ordinateur quantique Sycamore est entièrement programmable et peut exécuter des algorithmes quantiques à usage général, ce qui signifie que d’autres tests seront nécessaires.

«Notre équipe a déjà travaillé sur des applications à court terme, notamment la simulation en physique quantique et la chimie quantique, ainsi que sur de nouvelles applications dans l'apprentissage automatique génératif, entre autres domaines», ont déclaré Martinis et Boixo.

Ils ont déclaré qu'ils poursuivaient leurs efforts pour rendre le système Sycamore plus tolérant aux pannes et mettraient les processeurs à la disposition des collaborateurs et des chercheurs universitaires pour de futures expériences. «Les chercheurs créatifs sont la ressource la plus importante pour l'innovation. Maintenant que nous disposons d'une nouvelle ressource informatique, nous espérons que davantage de chercheurs entreront dans le domaine motivés par l'idée d'inventer quelque chose d'utile», ont déclaré Martinis et Boixo.

Martinis et Boixo font partie des 77 auteurs du document Nature intitulé «Suprême suprématie utilisant un processeur supraconducteur programmable». Les auteurs sont issus d'institutions telles que Google AI Quantum et du laboratoire Quantum AI Laboratory (QuAIL) du centre de recherche Ames de la NASA, à l'université. de Californie à Santa Barbara, au laboratoire national Oak Ridge et au Forschungszentrum Jülich.