la “suprématie quantique” est arrivée, selon les mystérieuses déclarations de Google

Nous venons d’entrer dans une nouvelle ère fondamentale de l’informatique. Peut-être. Les scientifiques de Google l’ont dit. Puis leur déclaration a mystérieusement disparu.

La semaine dernière, un document scientifique rédigé par Google et des chercheurs affiliés a été mis en ligne sur un site de la NASA. Son contenu – s’il est légitime – n’est pas anodin. Dans cet article, les scientifiques affirment que les processeurs quantiques ont “atteint le régime de suprématie quantique”.

Il s’agit d’une affirmation extrêmement importante, si elle est vraie ; une étape cruciale de l’informatique quantique, qui marque le début d’une sorte de changement de régime dans l’ère de l’informatique.

Mais avant d’aller trop vite et d’expliquer précisément pourquoi il s’agit d’une affaire importante, un bref avertissement : la raison pour laquelle nous ne pouvons pas être sûrs de la légitimité de l’article est que peu de temps après avoir été mis en ligne, l’article de recherche a été retiré pour des raisons inconnues.

La nouvelle a été annoncée par le Financial Times, qui a déclaré avoir vu l’article mais aussi qu’il avait été retiré par la suite.

(L’internet étant l’internet, de nombreuses copies instantanées ont été faites avant la suppression mystérieuse, et peuvent maintenant être lues librement en ligne)

Malgré l’apparition, la disparition et la réapparition de ce document provocateur, Google n’a officiellement expliqué à personne ce qui s’est passé, ce qui a suscité de nombreuses spéculations en ligne sur ce qui s’est passé ou non. En ce sens, c’est un peu comme un mini paradoxe quantique en soi.

En supposant que l’article soit réel, qu’est-ce que la suprématie quantique, et pourquoi est-ce important ?

Malgré l’incroyable promesse des ordinateurs quantiques, leur potentiel reste largement théorique, même à ce jour. Mais, hypothétiquement, on prévoit qu’à l’avenir, les ordinateurs quantiques seront capables de résoudre des problèmes qui sont hors de portée des ordinateurs classiques que nous utilisons aujourd’hui.

Le franchissement d’un tel seuil sera considéré comme la preuve de la “suprématie quantique”.

“La démonstration de la suprématie quantique – c’est-à-dire la démonstration d’un calcul quantique qui ne peut être effectué sur aucun ordinateur classique, même le meilleur superordinateur du monde – sera une étape clé pour démontrer que les ordinateurs quantiques ont le potentiel d’être très puissants, et, espérons-le, très utiles”, a déclaré Stephen Bartlett, théoricien de l’information quantique, à ScienceAlert.

Bartlett, qui donne des cours de physique et d’informatique quantiques à l’Université de Sydney, n’est pas impliqué dans l’équipe de recherche quantique de Google et n’a pas voulu faire de commentaires sur le document qui aurait été divulgué – qui pourrait ne pas être une recherche terminée, a-t-il noté.

Mais M. Bartlett a déclaré que la communauté des chercheurs s’attendait à une annonce de Google à ce sujet dans un avenir très proche.

on pense généralement que la suprématie quantique est “à la portée” de la dernière génération de dispositifs quantiques construits par Google ainsi que par d’autres entreprises et universités”, a déclaré M. Bartlett.

“Google s’est exprimé publiquement sur son objectif d’atteindre la suprématie quantique.”

Cette prise de position a atteint un tout autre niveau, si l’on en croit le prétendu document de recherche.

Dans ce document, les auteurs affirment avoir développé un processeur quantique expérimental appelé “Sycamore”, qui possède 53 qubits fonctionnels et met environ 200 secondes à résoudre un problème de calcul particulier.

Dans le cadre de l’expérience, un superordinateur de pointe a eu besoin d’environ 10 000 ans pour effectuer la même tâche.

“Cette accélération spectaculaire par rapport à tous les algorithmes classiques connus fournit une réalisation expérimentale de la suprématie quantique sur une tâche de calcul et annonce l’avènement d’un paradigme informatique très attendu”, écrivent les auteurs.

“À notre connaissance, cette expérience marque le premier calcul qui ne peut être effectué que sur un processeur quantique. Les processeurs quantiques ont donc atteint le régime de la suprématie quantique.”

Encore une fois, nous ne pouvons pas être entièrement sûrs de la véracité de l’article, et même si la recherche est réelle (ce qui semble certainement être le cas), il se peut qu’elle n’ait pas encore subi l’examen par les pairs nécessaire pour justifier ce type d’affirmations.

Si ces affirmations s’avèrent exactes, M. Bartlett estime que l’on peut se demander si des démonstrations comme celle-ci de la suprématie quantique, dans la lignée de ce que Google préconise depuis longtemps, sont vraiment le dernier mot.

“Même si nous pensons que certains calculs quantiques seront hors de portée de tout ordinateur conventionnel, c’est un défi d’affirmer qu’un ensemble particulier de processus ne peut être simulé par une astuce appropriée”, a déclaré Bartlett à ScienceAlert.

“Je soupçonne que les premières revendications de suprématie quantique seront suivies d’une longue période de contestation, au cours de laquelle les scientifiques repousseront les limites des superordinateurs classiques pour trouver un moyen de simuler ces démonstrations revendiquées.”

En d’autres termes, trouver des moyens de tester rigoureusement la suprématie quantique pourrait être un défi suprême en soi.

Et même lorsque nous aurons objectivement franchi le seuil de la suprématie quantique, il faudra peut-être beaucoup de temps pour que les ordinateurs quantiques deviennent aussi utiles aux gens que les ordinateurs conventionnels, d’autant plus que les ordinateurs quantiques présentent d’importants obstacles technologiques qui doivent être affinés.

Pour Steven Flammia, chercheur en informatique quantique, également de l’université de Sydney, les améliorations en cours dans les domaines de la correction des erreurs quantiques et de la tolérance aux pannes sont tout aussi importantes, sinon plus, que les tentatives théoriques d’atteindre la suprématie.

“Dans mon esprit, ces éléments sont en quelque sorte plus importants que cette annonce initiale de suprématie quantique”, a déclaré Flammia à ScienceAlert.

“Une fois que vous pouvez réaliser la correction des erreurs et la tolérance aux pannes, il y a une très forte raison théorique de croire qu’il n’y a pas d’obstacles ‘en principe’ à la mise à l’échelle du calcul quantique utile à grande échelle.”

Lorsque ces technologies arriveront à maturité, et que la suprématie quantique sera assurée, Bartlett affirme que les ordinateurs quantiques devraient pouvoir résoudre un large éventail de problèmes fondamentaux pour la vie moderne.

“Les principaux domaines d’intérêt sont la conception de médicaments, le développement de nouveaux matériaux de haute technologie et les grandes implications pour la sécurité de l’information”, explique Bartlett.

D’ici cinq ans, même, il est possible que les ordinateurs quantiques fassent des progrès significatifs dans les domaines de la recherche universitaire, pense M. Flammia, ajoutant que les capacités de calcul émergentes pourraient commencer à nous aider à concevoir des choses comme la fixation de l’azote. les supraconducteurs à haute température, ou à mieux comprendre le processus d’élaboration de l’ADN

“Ces petits pas pourraient nous être utiles, à nous universitaires, d’ici cinq ans”, déclare M. Flammia. “Je pense qu’il faudra des décennies avant que, vous savez, vous vous connectiez à un ordinateur portable quantique”

Des délais et des attentes prudents semblent tout à fait raisonnables, mais dans un monde où la suprématie quantique a peut-être déjà fait son apparition (surveillez cet espace…), qui sait quelles sont les limites ?

“Avec des appareils dotés de la suprématie quantique, dit Bartlett, je pense que nous assisterons à l’essor d’une nouvelle génération de codeurs et de hackers doués pour le quantique, qui trouveront partout des applications des ordinateurs quantiques.”