Google rapporte des progrès sur un raccourci vers la suprématie quantique

Un ordinateur qui utilise les bizarreries de la physique quantique pour travailler sur des données devrait être capable de choses bien au-delà de toute machine utilisée aujourd'hui. Les gouvernements et les grandes entreprises technologiques ont dépensé des sommes énormes pour essayer de prouver cette idée. Pourtant, les ordinateurs quantiques ont parfois semblé faire partie de ces technologies qui sont toujours à 20 ans.

Récemment, certains groupes de recherche de pointe en sont venus à penser qu'ils pouvaient voir un moyen de raccourcir considérablement ce délai. Hier, Google et des chercheurs de l'Université du Pays basque à Bilbao, en Espagne, ont publié des résultats qui pourraient conduire à un raccourci vers la première démonstration concluante tant attendue de la puissance de l'informatique quantique.

Le nouveau résultat est l'un des premiers fruits d'un plan que les chercheurs quantiques de Google ont élaboré lorsque j'ai visité leur nouveau laboratoire l'année dernière.

Au cœur de cet effort se trouve la décision de s'éloigner d'une conception qui a jusqu'à présent absorbé la majeure partie de l'argent et des efforts du domaine. Les ordinateurs quantiques numériques, comme on les appelle, sont calqués sur le fonctionnement actuel de nos ordinateurs, et leur conception a été rigoureusement prouvée par des théoriciens. Mais ils nécessiteraient beaucoup de matériel et de logiciels de correction d'erreurs pour compenser la délicatesse des effets quantiques qu'ils utilisent pour travailler avec les données.

Google, IBM et d'autres (y compris une start-up) accélèrent actuellement leurs travaux sur un modèle alternatif appelé ordinateurs quantiques analogiques.

Ces conceptions fonctionnent moins comme un ordinateur conventionnel et sont moins bien comprises théoriquement. Et ils auraient encore besoin d'un moyen de gérer les erreurs. Mais le fardeau de la correction des erreurs devrait être beaucoup plus léger. En conséquence, il devrait être beaucoup plus facile de démontrer la puissance d'un ordinateur quantique de cette façon.

Le chef du projet de matériel quantique de Google, le chercheur vétéran John Martinis, m'a dit l'année dernière qu'il ne faudrait que quelques années pour fabriquer une puce suffisamment complexe pour le faire. Le papier son groupe et des chercheurs de l'Université du Pays Basque publié mercredi montre que des progrès sont en cours.

L'équipe a utilisé l'approche de l'informatique quantique analogique pour programmer une puce quantique supraconductrice afin de simuler neuf atomes interagissant magnétiquement. Cela a été rendu possible en s'appuyant sur certaines des techniques de correction d'erreur développées dans des travaux antérieurs sur l'informatique quantique numérique plus difficile à mettre à l'échelle.

La puce utilisée comportait neuf des éléments de base d'un ordinateur quantique, appelés qubits. Il faudrait un ordinateur quantique analogique avec 40 ou plus pour démontrer ce que les chercheurs appellent avec charme la suprématie quantique, c'est-à-dire un système qui peut démontrer de manière concluante des choses impossibles pour un ordinateur conventionnel. (La startup D-Wave Systems a fait la démonstration de puces avec plus de 1 000 qubits, mais malgré des résultats prometteurs, il n'a pas été prouvé de manière concluante qu'elles confèrent les avantages d'un ordinateur quantique.)

Google dit qu'il peut évoluer jusqu'à ce point relativement rapidement, et d'autres chercheurs dans le domaine disent que c'est crédible.

Il faudrait probablement une mise à l'échelle un peu plus poussée pour faire un travail utile avec un ordinateur quantique analogique. Si et quand Google ou une autre entreprise fait cela, les appareils pourraient être utilisés pour résoudre des problèmes chimiques difficiles dans le domaine de la santé ou de l'énergie en simulant des atomes à un niveau de réalisme impossible aujourd'hui.

Google pense également que la suprématie quantique pourrait faire progresser ses recherches dans les technologies d'apprentissage automatique et d'intelligence artificielle, ce qui sous-tend l'affirmation du PDG Sundar Pichai selon laquelle l'entreprise est entrée dans une première ère de l'IA.

Hartmut Neven, qui dirige les travaux de Google pour déterminer quoi faire avec les ordinateurs quantiques une fois arrivés, m'a dit l'année dernière, espérons-le, que la puissance de l'intelligence artificielle améliorée quantique pourrait balayer la technologie d'aujourd'hui. Je prédis que dans 10 ans, il n'y aura plus rien d'autre que l'apprentissage automatique quantique - vous ne faites plus de manière conventionnelle, a-t-il déclaré.

(Lire la suite: La nature , La petite start-up Racing Google pour construire une puce d'informatique quantique, Google lance enfin un tueur de Siri dans Pivot loin de la recherche conventionnelle, Google dit qu'il a prouvé que son ordinateur quantique controversé fonctionne vraiment, la machine de rêve quantique de Google)

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