Une équipe de chercheurs de l'Université de Nouvelle-Galles du Sud a réalisé une avancée majeure en informatique quantique en multipliant par cent les performances de son processeur. Il s'agit d'un progrès considérable parmi les nombreuses fonctions encore à découvrir pour exploiter pleinement le potentiel de cette technologie.
Depuis plusieurs années, cette technologie est passée du laboratoire aux applications concrètes, dans le but d' explorer ses usages pratiques et de déterminer les domaines où elle sera la plus utile. De fait, plusieurs projets intéressants sont déjà en cours, comme celui développé à Barcelone et financé par des fonds européens. Dans ce cas précis, l'objectif est de proposer ce service gratuitement au public aux organisations et entreprises qui en ont besoin.
Des chercheurs australiens découvrent comment améliorer la puissance de calcul des ordinateurs quantiques par un facteur 100.
L'expérience menée par les chercheurs a permis d'étendre la plage de qubits de spin de 20 microsecondes à 20 millisecondes, soit une multiplication par cent. Il est important de souligner que chaque intervalle de temps en informatique quantique, aussi infime soit-il, représente un progrès, car il contribue à accélérer la transmission des données et les processus opérationnels.
Pour la première fois depuis longtemps : les ingénieurs en informatique quantique établissent une nouvelle norme en matière de performances des puces de silicium – Les ingénieurs de l’UNSW ont considérablement augmenté la durée de conservation des informations de leurs processeurs quantiques, la multipliant par plus de 100 par rapport aux générations précédentes… https://t.co/OoShcNfipr
– Sergio Gago (@piratecto) 30 septembre 2022
En informatique quantique, plus les qubits restent en mouvement, plus l'information reste active dans les calculs . Dès qu'ils s'arrêtent, le système s'effondre. Par conséquent, l'enjeu principal de cette recherche est que le maintien constant de leur activité permet d'améliorer considérablement la vitesse de traitement.
Amanda Seedhouse, doctorante et collaboratrice de l'étude, explique qu'un temps de cohérence plus long implique un temps d'attente plus long lors du stockage des informations, ce qui est nécessaire à chaque opération quantique. C'est un moyen de contrôler les qubits tout en garantissant un fonctionnement optimal des systèmes.
La prochaine étape pour l'équipe est de déterminer comment contrôler chaque qubit individuellement et ainsi analyser les différentes valeurs d'un calcul. Pour ce faire, elle doit mener plusieurs expériences afin de vérifier que la théorie a des applications pratiques concrètes.
L'ordinateur quantique ; la nouvelle informatique qui va tout changer
L'informatique quantique permet de résoudre des opérations mathématiques très rapidement. Un ordinateur classique pourrait y consacrer jusqu'à 10 000 ans dans certains cas. Une fois généralisée, cette technologie devrait générer une augmentation de l'activité économique, passant de 450 milliards d'euros à 850 milliards d'euros, soit un chiffre supérieur au chiffre d'affaires cumulé de Meta, Apple, Microsoft et Tesla en 2021.
Le prix décerné aux physiciens Alain Aspect, John Clauser et Anton Zeilinger met en lumière des travaux expérimentaux qui ont été essentiels au développement de l'informatique quantique et à l'amélioration des systèmes de communication. https://t.co/nYhY42wQa9
– Diario-Radio UChile (@uchileradio) 4 octobre 2022
Le potentiel de cette technologie s'étend à de nombreux domaines. Elle constituerait un atout majeur pour les entreprises des secteurs de la finance, de la pharmacie, de l'aérospatiale, de l'intelligence artificielle et de l'assurance. Actuellement, les calculs reposent sur des approximations ou des estimations, mais une puissance mathématique accrue permettra d'obtenir des résultats précis et de réduire la consommation d'énergie.
C’est pourquoi les grandes entreprises informatiques développent des programmes pour faire progresser cette technologie. En Espagne, elles travaillent sur le projet CUCO, une initiative qui réunit BBVA, Repsol et GMV. Cela montre que cette technologie est perçue comme l’avenir de l’informatique et non comme une dépense, mais comme un investissement susceptible de profiter à divers secteurs.
Actuellement, il n'existe pas de solution unique applicable à tous les cas. Tout dépend des applications et du matériel. Plusieurs algorithmes sont utilisés pour la simulation, l'optimisation et l'apprentissage automatique. Ils sont utiles pour le guidage de véhicules, la reconnaissance d'images et le trading boursier. Mais dans un avenir proche, ils serviront également à résoudre des équations chimiques.
Par exemple, elle permettra la découverte de nouveaux traitements pour les maladies complexes, ainsi que la modélisation moléculaire. Elle contribuera également à améliorer la technologie OLED et les applications liées à la simulation des risques. Toutes ces ressources surpassent sans aucun doute celles de l'informatique traditionnelle.
Les experts s'accordent à dire qu'il reste beaucoup à faire ; toutefois, les deux principaux défis concernent d'une part un système de correction d'erreurs garantissant la précision des résultats, et d'autre part l'augmentation du nombre de qubits. Un déploiement complet d'ici 2030 semble envisageable, il est donc impératif d'accélérer les travaux.
Pour l'instant, les ordinateurs traditionnels fonctionnent encore avec du code binaire , c'est-à-dire des 0 et des 1. Mais le qubit est bien plus complexe. Il exploite des particules quantiques comme les ions et les photons pour résoudre des problèmes. L'idée est de manipuler ces bits à des fins de calcul, et une fois cela réalisé, ils sont intriqués afin que les opérations effectuées en parallèle croissent de manière exponentielle. Au final, la supériorité en matière de calcul est énorme par rapport aux ordinateurs traditionnels.
Le principal problème des qubits est qu'il en faut des milliers pour qu'un ordinateur fonctionne correctement . Ces systèmes sont divisés en qubits logiques et physiques. Mille qubits physiques représentent un qubit logique, et l'ordinateur le plus puissant jamais construit en possède 127 ; il reste donc encore beaucoup de chemin à parcourir pour atteindre le niveau optimal.
Cela n'empêche pas les géants de la tech de poursuivre leurs développements innovants. IBM, l'un des principaux acteurs , promeut la technologie quantique à travers différents formats. L'entreprise affirme que sa puce Eagle a une capacité supérieure à 1 000 qubits et ambitionne déjà de concurrencer sérieusement Amazon, Microsoft et Google.
Mais d'autres entreprises, plus petites, convoitent également une place dans le développement de l'informatique quantique . Parmi elles, IonQ, entrée en bourse l'an dernier. De son côté, D-Wave, soutenue par Goldman Sachs et Jeff Bezos, prévoit de se lancer sur le marché et de présenter ses propositions. Il nous faudra attendre la feuille de route qui sera établie dans les années à venir pour concrétiser le rêve tant attendu de rendre cette technologie accessible à tous.
