La suprématie quantique de Google ? Pas si vite, dit IBM.

Ordinateur quantique de Google Google; Edité par MIT Technology Review

Il y a un mois, la nouvelle a annoncé que Google aurait atteint la suprématie quantique : il avait obtenu un ordinateur quantique pour exécuter un calcul qui prendrait un temps infaisable à un ordinateur classique. Bien que le calcul lui-même - essentiellement une technique très spécifique pour produire des nombres aléatoires - soit à peu près aussi utile que le premier vol de 12 secondes des frères Wright, ce serait une étape importante d'une importance similaire, marquant l'aube d'une ère entièrement nouvelle de l'informatique. .

Mais dans un article de blog publié aujourd'hui , IBM conteste l'affirmation de Google. La tâche qui, selon Google, pourrait prendre 10 000 ans au supercalculateur classique le plus rapide du monde peut en fait, selon IBM, être accomplie en quelques jours seulement.

Comme John Preskill, le physicien de CalTech qui a inventé le terme de suprématie quantique, écrit dans un article pour le magazine Quanta , Google a spécifiquement choisi une tâche très étroite pour laquelle un ordinateur quantique serait bon et un ordinateur classique mauvais. Ce calcul quantique a très peu de structure, ce qui rend plus difficile le suivi de l'ordinateur classique, mais signifie également que la réponse n'est pas très informative, a-t-il écrit.

Le document de recherche de Google n'a pas été publié ( Mettre à jour : il est sorti deux jours après cette histoire), mais un brouillon a été divulgué en ligne le mois dernier. Dans ce document, les chercheurs disent avoir obtenu une machine avec 53 bits quantiques, ou qubits, pour effectuer le calcul en 200 secondes. Ils ont également estimé qu'il faudrait 10 000 ans au supercalculateur le plus puissant du monde, la machine Summit du laboratoire national d'Oak Ridge, pour le répéter avec une fidélité égale, ou le même niveau d'incertitude que le système quantique intrinsèquement incertain.

Le problème est que de telles simulations ne consistent pas seulement à transférer le code d'un ordinateur quantique vers un ordinateur classique. Ils deviennent exponentiellement plus difficiles à mesure que vous essayez de simuler plus de qubits. Pour cette raison, il existe de nombreuses techniques différentes pour optimiser le code afin d'arriver à un équivalent suffisamment bon.

Et c'est là que Google et IBM diffèrent. Les chercheurs d'IBM proposent une méthode qui, selon eux, ne prendrait que deux jours et demi sur une machine classique avec une fidélité bien supérieure, et qu'avec des améliorations supplémentaires, cela pourrait encore diminuer.

La principale différence ? Disques durs. Simuler un ordinateur quantique dans un ordinateur classique nécessite de stocker de grandes quantités de données en mémoire pendant le processus pour représenter l'état de l'ordinateur quantique à un moment donné. Moins vous avez de mémoire disponible, plus vous devez découper la tâche en étapes et plus cela prend du temps. La méthode de Google, selon IBM, reposait fortement sur le stockage de ces données dans la RAM, tandis que celle d'IBM utilise à la fois de la RAM et de l'espace sur le disque dur. Il propose également d'utiliser une multitude d'autres techniques d'optimisation classiques, à la fois matérielles et logicielles, pour accélérer le calcul. Pour être juste, IBM ne l'a pas testé dans la pratique, il est donc difficile de savoir si cela fonctionnerait comme proposé. (Google a refusé de commenter.)

Alors, qu'est-ce qui est en jeu? Soit beaucoup, soit pas grand-chose, selon la façon dont vous le regardez. Comme le souligne Preskill, le problème que Google aurait résolu n'a pratiquement aucune conséquence pratique, et même si les ordinateurs quantiques grossissent, il faudra beaucoup de temps avant qu'ils ne puissent résoudre les problèmes les plus étroits. Ceux qui peuvent déchiffrer les codes modernes prendront probablement des décennies à se développer, au minimum.

De plus, même si IBM a raison de dire que Google ne l'a pas atteint cette fois, le seuil de suprématie quantique n'est sûrement pas loin. Le fait que les simulations deviennent exponentiellement plus difficiles à mesure que vous ajoutez des qubits signifie qu'il ne faudra peut-être qu'une machine quantique légèrement plus grande pour arriver au point d'être vraiment imbattable à quelque chose.

Pourtant, comme le note Preskill, même une suprématie quantique limitée est une étape cruciale dans la quête d'ordinateurs quantiques pratiques. Celui qui y parviendra finira par, comme les frères Wright, revendiquer une place dans l'histoire.

cacher