Google a annoncé mardi une avancée majeure dans le développement d’un ordinateur quantique commercial, en publiant les résultats des tests de sa puce quantique Willow.
Ces résultats montrent que plus Google utilisait de qubits dans Willow, plus il réduisait les erreurs et plus le système devenait quantique.
« Les réalisations de Google en matière de correction d’erreurs quantiques constituent une étape importante vers la pratique de l’informatique quantique », a déclaré Florian Neukart, directeur produit chez Terra Quantum, un développeur d’algorithmes quantiques, de solutions informatiques et d’applications de sécurité, à Saint-Gall, en Suisse.
« Cela résout l’un des plus grands obstacles : maintenir la cohérence et réduire les erreurs lors du calcul », a-t-il déclaré à TechNewsWorld.
Les qubits, unité d’information de base de l’informatique quantique, sont extrêmement sensibles à leur environnement. Toute perturbation autour d’eux peut leur faire perdre leurs propriétés quantiques, appelée décohérence. Maintenir la stabilité des qubits – ou la cohérence – suffisamment longtemps pour effectuer des calculs utiles a été un défi de taille pour les développeurs.
La décohérence rend également les ordinateurs quantiques sujets aux erreurs, c’est pourquoi l’annonce de Google est si importante. Une correction d’erreur efficace est essentielle au développement d’un ordinateur quantique pratique.
« Willow marque une étape importante dans le cheminement vers l’informatique quantique tolérante aux pannes », a déclaré Rebecca Krauthamer, PDG de QuSecure, un fabricant de solutions de sécurité quantique à San Mateo, en Californie.
«C’est un pas de plus vers la viabilité commerciale des systèmes quantiques», a-t-elle déclaré à TechNewsWorld.
Progrès vers l’informatique quantique à grande échelle
Dans un blog d’entreprise, le vice-président de l’ingénierie de Google, Hartmut Neven, a expliqué que les chercheurs ont testé des tableaux toujours plus grands de qubits physiques, passant d’une grille de 3 × 3 qubits codés à une grille de 5 × 5, puis à une grille de 7 ×. 7. À chaque avancée, ils réduisaient le taux d’erreur de moitié. « En d’autres termes, nous avons obtenu une réduction exponentielle du taux d’erreur », écrit-il.
« Cette réalisation historique est connue dans le domaine sous le nom de « en dessous du seuil » : être capable de réduire les erreurs tout en augmentant le nombre de qubits », a-t-il poursuivi.
« Les machines sont très sensibles et le bruit s’accumule à la fois en raison de toute influence externe et de leur utilisation elle-même », a déclaré Simon Fried, vice-président du développement commercial et du marketing chez Classiq, un développeur de logiciels pour ordinateurs quantiques, à Tel Aviv. Israël.
« Être capable de minimiser le bruit ou de le compenser permet d’exécuter des programmes plus longs et plus complexes », a-t-il déclaré à TechNewsWorld.
« Il s’agit d’un progrès significatif en termes de technologie des puces en raison de la stabilité inhérente du matériel ainsi que de sa capacité à contrôler le bruit », a-t-il ajouté.
Neven a également noté qu’en tant que premier système en dessous du seuil, il s’agit du prototype le plus convaincant de qubit logique évolutif construit à ce jour. «C’est un signe fort que de très grands ordinateurs quantiques utiles peuvent effectivement être construits», écrit-il. « Willow nous rapproche de l’exécution d’algorithmes pratiques et commercialement pertinents qui ne peuvent pas être répliqués sur des ordinateurs conventionnels. »
Les implications de Willow pour le multivers et la sécurité
Google a également publié des données sur les performances de Willow, basées sur un test informatique quantique commun connu sous le nom de référence d’échantillonnage de circuit aléatoire (RCS). « (I)t vérifie si un ordinateur quantique fait quelque chose qui ne pourrait pas être fait sur un ordinateur classique », a expliqué Neven. « Toute équipe construisant un ordinateur quantique devrait d’abord vérifier s’il peut battre les ordinateurs classiques sur RCS ; sinon, il y a de fortes raisons d’être sceptique quant à sa capacité à s’attaquer à des tâches quantiques plus complexes.
Neven a qualifié la performance de Willow sur le benchmark RCS d’« étonnante ». Il a effectué un calcul en moins de cinq minutes qui prendrait à l’un des superordinateurs les plus rapides d’aujourd’hui 10 septillions d’années, soit 10 suivis de 25 zéros.
« Ce nombre ahurissant dépasse les échelles de temps connues en physique et dépasse largement l’âge de l’univers », a-t-il écrit. « Cela donne du crédit à l’idée selon laquelle le calcul quantique se produit dans de nombreux univers parallèles, conformément à l’idée selon laquelle nous vivons dans un multivers. »
Chris Hickman, responsable de la sécurité chez Keyfactor, une société de gestion d’identité numérique à Cleveland, a salué Willow comme « une étape importante dans l’informatique quantique », mais a averti que la correction avancée des erreurs quantiques de Willow rapproche le domaine des applications quantiques pratiques, signalant que les entreprises doivent donner la priorité à la préparation à l’inévitable perturbation de l’informatique quantique dans des domaines tels que le cryptage et la sécurité.
« Bien que ce développement ne modifie pas immédiatement le calendrier prévu pour que les ordinateurs quantiques enfreignent les normes de chiffrement actuelles, il renforce l’idée que les progrès vers cette étape s’accélèrent », a-t-il déclaré à TechNewsWorld.
« Les cas d’utilisation pratiques des ordinateurs quantiques vont au-delà des applications qui pourraient profiter aux entreprises », a-t-il déclaré. « Les mauvais acteurs exploiteront inévitablement la technologie à leur propre profit. »
« Les pirates exploiteront les ordinateurs quantiques pour décrypter les informations sensibles, rendant ainsi obsolètes les méthodes cryptographiques existantes », a-t-il poursuivi. « Il s’agit notamment d’algorithmes comme RSA et ECC, qui sont actuellement considérés comme incassables. »
Méfiez-vous de la panacée quantique
Karl Holmqvist, fondateur et PDG de Lastwall, un fournisseur de technologies centrées sur l’identité et résilientes quantiques, à Mountain View, en Californie, a convenu que le rythme de développement d’ordinateurs quantiques cryptographiquement pertinents s’accélère. « Mais je comprends aussi qu’il y a des sceptiques qui pensent que le développement n’est pas aussi proche qu’il y paraît ou qu’il pourrait ne jamais arriver », a-t-il déclaré à TechNewsWorld.
« Alors, ma question à tout le monde est la suivante : étant donné que nous déploierons des solutions à résilience quantique trop tôt ou trop tard, quel scénario comporte le plus de risques ? il a demandé. « Préféreriez-vous comprendre les implications des déploiements cryptographiques post-quantiques, les tester dans vos environnements et être prêt à les déployer rapidement en cas de besoin – au risque de perdre vos secrets ?
Dans son blog, Neven a également révélé pourquoi il avait changé son orientation de l’intelligence artificielle vers l’informatique quantique. « Ma réponse est que les deux s’avéreront être les technologies les plus transformationnelles de notre époque, mais que l’IA avancée bénéficiera considérablement de l’accès à l’informatique quantique », a-t-il écrit.
L’informatique quantique est intrinsèquement conçue pour résoudre des problèmes complexes et pourrait donc être très utile au développement de l’IA, a noté Edward Tian, PDG de GPTZero, fabricant d’une plateforme de détection d’IA à Arlington, en Virginie. L’IA reste la meilleure méthode », a-t-il déclaré à TechNewsWorld.
« Je suis sorti de l’IA et suis entré dans le monde de l’informatique quantique spécifiquement en raison de la promesse que l’informatique quantique doit ouvrir des portes qui restent fermées dans un monde informatique classique », a ajouté Krauthamer de QuSecure.
Cependant, elle a une mise en garde concernant la technologie. « Un ordinateur quantique n’est pas simplement un ordinateur plus grand, plus rapide et plus puissant », a-t-elle déclaré. «Il pense d’une manière fondamentalement différente et, par conséquent, résoudra des types de problèmes différents de ceux que nous pouvons résoudre aujourd’hui. Il est sage d’être sceptique si l’informatique quantique est présentée comme la panacée pour les tâches de calcul difficiles.
