Des chercheurs de Google ont publié dans le magazine Nature une étude sur la suprématie quantique : ils ont résolu un problème mathématique en 200 secondes en utilisant un ordinateur quantique, en disant qu’il faudrait 10 000 ans sur un superordinateur traditionnel. IBM estime que la comparaison est incorrecte, mais les scientifiques considèrent toujours cela comme un jalon important.
Les ordinateurs traditionnels stockent les données en bits qui prennent des valeurs de 0 et 1. L’informatique quantique, quant à elle, repose sur un principe appelé “superposition” : cela signifie qu’un bit quantique (ou qubit) peut prendre des valeurs de 0 et 1 en même temps.
Ce n’est pas exactement intuitif, mais c’est l’une des caractéristiques de la physique quantique. “L’univers fonctionne fondamentalement au niveau quantique, mais les humains ne le perçoivent pas de cette façon”, explique Sundar Pichai, PDG de Google, dans une déclaration. “En fait, de nombreux principes de la mécanique quantique contredisent directement nos observations superficielles sur la nature”.
Comme les qubits peuvent stocker plus d’informations que les bits traditionnels, un ordinateur quantique est capable d’analyser plusieurs solutions au même problème en même temps. Les chercheurs de Google affirment que cette technologie a finalement surpassé un ordinateur traditionnel.
L’article publié dans Nature concerne un ordinateur quantique appelé Sycamore avec 53 qubits. Il n’a fallu que 200 secondes pour effectuer un calcul impliquant la génération de nombres aléatoires. Les chercheurs affirment que le supercalculateur le plus rapide du monde, IBM Summit, ferait de même dans 10 000 ans.
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IBM : un ordinateur classique résoudrait le problème en 2,5 jours
IBM n’est pas d’accord. La société souligne une faille dans l’article : les chercheurs de Google ont fait une simulation pour estimer que le superordinateur mettrait 10 000 ans à résoudre le problème, mais ils ont considéré qu’il n’utiliserait que de la mémoire vive, pas de stockage sur disque.
Selon IBM, le sommet pourrait parvenir à la solution dans les 2,5 jours ; il s’agit là d’une estimation pessimiste, et le délai pourrait être plus court avec des améliorations supplémentaires.
Google a répondu dans une déclaration au New York Times : “Nous nous sommes déjà éloignés de l’informatique classique et avons pris un chemin complètement différent ; nous sommes ouverts aux propositions visant à améliorer les techniques de simulation, même s’il est crucial de les tester sur un véritable superordinateur, comme nous l’avons fait”.
L’avis du créateur du terme “suprématie quantique”
John Preskill, qui a créé le terme “suprématie quantique” en 2012, note dans un article que les chercheurs de Google ont choisi un thème très spécifique juste pour démontrer comment un ordinateur quantique pourrait être supérieur ; “ce n’est pas un problème d’un grand intérêt pratique.
Néanmoins, M. Preskill estime que cette démonstration est importante : “l’équipe a confirmé qu’elle comprenait le dispositif et qu’il fonctionnait comme il se doit ; maintenant que nous savons que le matériel fonctionne, nous pouvons commencer à chercher des applications plus utiles.
Hartmut Neven, directeur technique de l’équipe de Google AI, estime que l’informatique quantique peut contribuer à améliorer l’intelligence artificielle et l’apprentissage des machines. Elle pourrait également résoudre des problèmes tels que “la conception de meilleures piles, la découverte des molécules qui pourraient produire des médicaments efficaces ou la réduction des émissions provenant de la création d’engrais”.
