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Une équipe chinoise a démontré qu’elle possédait l’ordinateur quantique le plus puissant du monde, devançant le précédent détenteur du record, Google.

L’ordinateur quantique de la Chine

Jian-Wei Pan, de l’Université des sciences et technologies de Chine à Hefei, et ses collègues affirment que leur ordinateur quantique a résolu en un peu plus d’une heure un problème qui aurait pris huit ans au superordinateur classique le plus puissant du monde, et qu’il pourrait même être capable de performances exponentiellement plus élevées.

Le problème, qui est devenu une référence en matière d’informatique quantique, consiste à simuler un circuit quantique et à échantillonner des nombres aléatoires à partir de sa sortie. La complexité de ce problème augmente de façon exponentielle à mesure que l’on ajoute des qubits au circuit à modéliser, ce qui signifie que les ordinateurs classiques trouvent rapidement la tâche trop difficile à mesure que la complexité augmente.

En 2019, Google a annoncé que son processeur Sycamore avait atteint la suprématie quantique – le nom donné au point auquel les ordinateurs quantiques peuvent résoudre un problème qu’un ordinateur classique trouverait impossible dans un délai raisonnable – en utilisant ce problème comme banc d’essai. Maintenant l’équipe de Pan a résolu une version du problème qui est au moins 100 fois plus difficile.

Le processeur de Google disposait de 54 qubits et a résolu un problème de référence en seulement 3 minutes et 20 secondes. L’équipe de Google a affirmé qu’il faudrait 10 000 ans au superordinateur le plus puissant du monde pour résoudre cette version du problème, bien qu’IBM ait affirmé par la suite que son superordinateur classique aurait pu le résoudre en deux jours et demi, mais n’en a pas fait la démonstration en pratique.

Il possède 66 qubits

Le processeur Zuchongzhi de l’équipe chinoise – nommé d’après le mathématicien Zu Chongzhi, qui a calculé pi avec une précision qui ne serait pas dépassée avant 800 ans – possède 66 qubits, mais l’équipe n’en a utilisé que 56 dans l’expérience, résolvant le problème en 70 minutes environ. Les chercheurs affirment dans leur article qu’il s’agit d’une démonstration « sans équivoque » de la suprématie quantique, mais ils ont refusé de s’exprimer au New Scientist. Google a également refusé de faire des commentaires.

Le concept de suprématie quantique est en quelque sorte une cible mouvante, car les ordinateurs classiques s’améliorent constamment. Mais alors que la loi de Moore, une règle empirique de l’industrie qui stipule que la densité des transistors des ordinateurs classiques double tous les deux ans, a commencé à ralentir après des décennies de progrès, les ordinateurs quantiques progressent rapidement.

Peter Knight, de l’Imperial College de Londres, estime que ces recherches constituent une avancée impressionnante et que le nombre de qubits dans les ordinateurs quantiques de pointe semble augmenter de manière exponentielle. Cela entraînera des gains rapides étant donné que la croissance des performances croît également de manière exponentielle à mesure que chaque qubit est ajouté.

La loi de Moore quantique

« Je suis très enthousiaste à ce sujet. Ce que cela a fait, c’est démontrer ce que nous avons toujours pensé savoir, mais que nous n’avions pas prouvé expérimentalement, à savoir que vous pouvez toujours battre une machine classique en ajoutant quelques qubits de plus », dit-il. « Donc, si vous pensez à la loi de Moore, à la construction d’ordinateurs plus performants, tout ce que la machine quantique a à faire est d’ajouter une poignée de qubits », dit-il. « Il existe également une loi de Moore quantique, ce qui signifie que le nombre de qubits augmente de manière exponentielle. »

Cette recherche a été pré-publiée dans arXiv.

Source : New Scientist
Crédit photo : iStock