Google affirme avoir prouvé que son ordinateur quantique controversé fonctionne vraiment

Google dit avoir la preuve qu'une machine controversée qu'il a achetée en 2013 peut vraiment utiliser la physique quantique pour travailler à travers un type de mathématiques qui est crucial pour l'intelligence artificielle beaucoup plus rapidement qu'un ordinateur conventionnel.





À l'intérieur de cette boîte se trouve une puce supraconductrice, refroidie à une fraction de degré près du zéro absolu, qui pourrait apporter une nouvelle puissance aux logiciels d'intelligence artificielle.

Les gouvernements et les principales sociétés informatiques telles que Microsoft, IBM et Google tentent de développer ce qu'on appelle des ordinateurs quantiques, car l'utilisation de l'étrangeté de la mécanique quantique pour représenter les données devrait débloquer d'immenses pouvoirs de traitement des données. Les géants de l'informatique pensent que les ordinateurs quantiques pourraient rendre leur logiciel d'intelligence artificielle beaucoup plus puissant et débloquer des avancées scientifiques dans des domaines tels que la science des matériaux. La NASA espère que les ordinateurs quantiques pourraient aider à planifier les lancements de fusées et à simuler de futures missions et engins spatiaux. C'est une technologie véritablement perturbatrice qui pourrait changer notre façon de tout faire, a déclaré Rupak Biswas, directeur de la technologie d'exploration au centre de recherche Ames de la NASA à Mountain View, en Californie.

Biswas a parlé lors d'une conférence de presse au centre de recherche du travail de l'agence avec Google sur une machine que le géant de la recherche a achetée en 2013 à la startup canadienne D-Wave Systems, qui est commercialisée comme le premier ordinateur quantique commercial au monde. L'ordinateur est installé au centre de recherche Ames de la NASA à Mountain View, en Californie, et fonctionne sur des données à l'aide d'une puce supraconductrice appelée recuit quantique. Un recuit quantique est codé en dur avec un algorithme adapté à ce qu'on appelle les problèmes d'optimisation, qui sont courants dans les logiciels d'apprentissage automatique et d'intelligence artificielle.



Cependant, les puces de D-Wave sont controversées parmi les physiciens quantiques. Les chercheurs à l'intérieur et à l'extérieur de l'entreprise n'ont pas été en mesure de prouver de manière concluante que les appareils peuvent exploiter la physique quantique pour battre les ordinateurs conventionnels.

Hartmut Neven, responsable du Quantum AI Lab de Google à Los Angeles, a déclaré aujourd'hui que ses chercheurs en avaient fourni des preuves solides. Ils ont mis en place une série de courses entre l'ordinateur D-Wave installé à la NASA contre un ordinateur conventionnel avec un seul processeur. Pour un problème de preuve de concept spécifique et soigneusement conçu, nous obtenons une accélération de 100 millions de fois, a déclaré Neven.

Google a publié un article de recherche décrivant ses résultats en ligne hier soir, mais il n'a pas été officiellement revu par des pairs. Neven a déclaré que des publications dans des revues seraient à venir.



Les résultats de Google sont frappants, mais même s'ils étaient vérifiés, ils ne représenteraient qu'une justification partielle pour D-Wave. L'ordinateur qui a perdu dans le concours avec la machine quantique exécutait un code qui lui permettait de résoudre le problème à l'aide d'un algorithme similaire à celui intégré à la puce D-Wave. Un algorithme alternatif est connu qui aurait pu permettre à l'ordinateur conventionnel d'être plus compétitif, voire de gagner, en exploitant ce que Neven a appelé un bogue dans la conception de D-Wave. Neven a déclaré que le test organisé par son groupe est toujours important car ce raccourci ne sera pas disponible pour les ordinateurs ordinaires lorsqu'ils rivaliseront avec les futurs recuits quantiques capables de travailler sur de plus grandes quantités de données.

Matthias Troyer , professeur de physique à l'Ecole polytechnique fédérale de Zurich, a déclaré que la réalisation de cela était cruciale pour que des puces comme celles de D-Wave deviennent utiles. Il sera important d'explorer s'il existe des problèmes où le recuit quantique présente des avantages même sur les meilleurs algorithmes classiques, et de trouver s'il existe des classes de problèmes d'application où de tels avantages peuvent être réalisés, a-t-il déclaré dans une déclaration avec deux collègues.

L'année dernière, le groupe de Troyer a publié une étude très médiatisée sur une puce D-Wave antérieure qui concluait qu'elle n'offrait pas d'avantages par rapport aux machines conventionnelles. Cette question a maintenant été partiellement résolue, disent-ils. Les résultats de Google montrent en effet un énorme avantage sur ces instances soigneusement choisies.



Google est en concurrence avec D-Wave pour fabriquer un recuit quantique qui pourrait faire un travail utile. L'été dernier, le géant de la Silicon Valley a ouvert un nouveau laboratoire à Santa Barbara, dirigé par un chercheur universitaire de premier plan, John Martinis (voir Google lance un effort pour construire son propre ordinateur quantique).

Martinis travaille également sur du matériel quantique qui ne se limiterait pas à des problèmes d'optimisation, comme le sont les recuits. Un ordinateur quantique universel, comme on appellerait une telle machine, pourrait être programmé pour résoudre n'importe quel problème et serait beaucoup plus utile, mais devrait prendre plus de temps à se perfectionner. Des laboratoires gouvernementaux et universitaires, Microsoft (voir Microsoft Quantum Mechanics ) et IBM (voir IBM Shows Off a Quantum Computing Chip ) travaillent également sur cette technologie.

John Giannandrea, vice-président de l'ingénierie chez Google qui coordonne les recherches de l'entreprise, a déclaré que si les recuits quantiques pouvaient être rendus pratiques, ils trouveraient de nombreuses utilisations pour alimenter le logiciel d'apprentissage automatique de Google. Nous avons déjà rencontré des problèmes au cours de nos produits impossibles à résoudre avec les ordinateurs existants, et nous avons beaucoup d'ordinateurs, a-t-il déclaré. Cependant, a noté Giannandrea, il faudra peut-être plusieurs années avant que cette recherche fasse une différence pour les produits Google.



Mise à jour : une version antérieure de cette histoire indiquait à tort que la NASA avait acheté l'ordinateur quantique avec Google. Google l'a acheté et la NASA l'héberge. L'histoire a également été mise à jour pour inclure les commentaires de Matthias Troyer.

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