Google Réalise Une Percée dans l’Informatique Quantique

Le géant de la technologie Google vient de marquer un tournant dans la course effrénée à l'informatique quantique. Dans un article scientifique publié dans la prestigieuse revue Nature, les chercheurs de Google Quantum AI dévoilent un nouveau processeur baptisé Willow. Cette puce de 105 qubits serait capable de réduire exponentiellement le taux d'erreur à mesure que le nombre de bits quantiques augmente. Une prouesse technique qui pourrait bien changer la donne.

Corriger les erreurs quantiques grâce aux qubits logiques

Le talon d'Achille de l'informatique quantique réside dans l'instabilité des qubits, ces unités fondamentales capables d'être à la fois dans les états 0 et 1 grâce au principe de superposition. Cette propriété combinée à l'intrication quantique donne en théorie aux ordinateurs quantiques une puissance de calcul phénoménale, leur permettant de réaliser certaines tâches complexes hors de portée des supercalculateurs classiques. Mais dans la pratique, plus on augmente le nombre de qubits, plus le taux d'erreur s'accroît, rendant les résultats inexploitables.

C'est précisément ce verrou que Google aurait réussi à faire sauter avec son processeur Willow. Pour y parvenir, ses ingénieurs ont mis au point un système de correction d'erreurs en temps réel basé sur des qubits logiques. Le principe : encoder l'information de façon redondante sur plusieurs qubits physiques intriqués. Ainsi, même si certains qubits sont défaillants, l'information peut être restaurée.

Prouver des progrès réels en correction d'erreurs

Selon Hartmut Neven, patron de Google Quantum AI, cette avancée représente un "accomplissement historique" pour le domaine :

Cet accomplissement est connu sous le nom de "sous le seuil". Il est essentiel pour prouver des progrès réels en matière de correction d'erreurs, un défi majeur depuis l'introduction de la correction d'erreurs quantiques par Peter Shor en 1995.

– Hartmut Neven, Patron de Google Quantum AI

Des performances spectaculaires mais un intérêt pratique limité

Pour démontrer la puissance de son processeur Willow, Google met en avant des chiffres spectaculaires. La puce aurait ainsi réussi à résoudre en moins de 5 minutes un calcul qui prendrait 10 septillions d'années à Frontier, l'un des supercalculateurs les plus puissants au monde. Un gouffre abyssal qui prouverait la supériorité du quantique sur le calcul classique.

Cependant, ces performances reposent sur un benchmark très spécifique développé par Google, le "random circuit sampling" (RCS). Ce test n'a pas d'applications concrètes à l'heure actuelle. Il avait déjà été critiqué en 2019 lorsque Google avait revendiqué avoir atteint la "suprématie quantique" avec son processeur Sycamore. Beaucoup de scientifiques estimaient alors que cette annonce relevait plus du coup de com' que d'une réelle avancée.

Une étape cruciale vers des applications réelles

Malgré ces réserves, Willow constitue indéniablement un pas important vers des ordinateurs quantiques fiables et exploitables. En réduisant le taux d'erreur, il ouvre la voie à des puces comportant toujours plus de qubits. De quoi envisager à terme de véritables applications pratiques dans des domaines comme :

• La conception de nouveaux matériaux et médicaments.
• L'optimisation de réseaux complexes comme la logistique ou la finance.
• La modélisation de systèmes biologiques et climatiques.

Autant de secteurs où les algorithmes quantiques pourraient s'avérer bien plus performants que leurs équivalents classiques et révolutionner notre façon de résoudre les problèmes les plus complexes. Le tout avec un avantage énergétique considérable par rapport aux supercalculateurs traditionnels.

Avec cette nouvelle démonstration de force, Google confirme son statut de leader dans la course au calcul quantique. Mais la compétition fait rage avec des acteurs comme IBM, Intel, Microsoft, Honeywell et IonQ. Tous travaillent d'arrache-pied pour être les premiers à concrétiser les immenses promesses de cette technologie. Rendez-vous dans les prochaines années pour découvrir qui sortira vainqueur de cette bataille à l'échelle des atomes.