Une course des entreprises technologiques américaines pour construire une nouvelle génération d'"ordinateurs quantiques" puissants pourrait obtenir un coup de pouce de 1,3 milliard de dollars du Congrès, alimenté en partie par la crainte des législateurs d'une concurrence croissante de la Chine.

La législation adoptée plus tôt en septembre par la Chambre des représentants des États-Unis créerait un programme fédéral de 10 ans pour accélérer la recherche et le développement de la technologie ésotérique. Alors que le projet de loi passe au Sénat, où il bénéficie également d'un soutien bipartite, la Maison Blanche a montré son enthousiasme pour l'effort en organisant un sommet quantique lundi.

Les scientifiques espèrent que le soutien du gouvernement aidera à attirer un groupe plus large d'ingénieurs et d'entrepreneurs dans leur domaine naissant. L'objectif est d'être moins comme les physiciens cloîtrés du projet Manhattan qui ont développé les premières bombes atomiques et plus comme la vague de bricoleurs et de programmeurs qui ont construit des industries florissantes autour de l'ordinateur personnel, Internet et les applications pour smartphones.

QU'EST-CE QU'UN ORDINATEUR QUANTIQUE ?

Décrire le fonctionnement interne d'un ordinateur quantique n'est pas facile, même pour les meilleurs universitaires. C'est parce que les machines traitent l'information à l'échelle des particules élémentaires telles que les électrons et les photons, où différentes lois de la physique s'appliquent.

"Ce ne sera jamais intuitif, " dit Seth Lloyd, professeur de génie mécanique au Massachusetts Institute of Technology. "A ce niveau microscopique, les choses sont bizarres. Un électron peut être ici et là en même temps, à deux endroits à la fois."

Les ordinateurs conventionnels traitent l'information comme un flux de bits, dont chacun peut être un zéro ou un un dans le langage binaire de l'informatique. Mais les bits quantiques, appelés qubits, peut enregistrer zéro et un simultanément.

QU'EST-CE QUE ÇA PEUT FAIRE?

En théorie, les propriétés spéciales des qubits permettraient à un ordinateur quantique d'effectuer des calculs à des vitesses bien plus élevées que les supercalculateurs actuels. Cela en fait de bons outils pour comprendre ce qui se passe dans les domaines de la chimie, science des matériaux ou physique des particules.

Cette vitesse pourrait aider à découvrir de nouveaux médicaments, optimiser les portefeuilles financiers et trouver de meilleurs itinéraires de transport ou chaînes d'approvisionnement. Il pourrait également faire progresser un autre domaine à croissance rapide, intelligence artificielle, en accélérant la capacité d'un ordinateur à trouver des motifs dans de grandes quantités d'images et d'autres données.

Ce qui inquiète le plus les agences de renseignement concernant le potentiel de la technologie - et l'une des raisons de l'intérêt accru des États-Unis - est qu'un ordinateur quantique pourrait dans plusieurs décennies être suffisamment puissant pour briser les codes de la meilleure cryptographie actuelle.

Les premiers ordinateurs quantiques d'aujourd'hui, cependant, tomber bien en deçà sur ce front.

O EN TROUVER UN ?

Alors que les ordinateurs quantiques n'existent pas encore vraiment sous une forme utile, vous pouvez trouver des prototypes bruyants dans un laboratoire sans fenêtre à environ 40 miles au nord de New York.

Des qubits fabriqués à partir de matériaux supraconducteurs se trouvent dans des réfrigérateurs plus froids que l'espace au Thomas J. Watson Research Center d'IBM. Retirez le boîtier cylindrique de l'une des machines et l'intérieur ressemble à un lustre de câbles d'or suspendus, le tout conçu pour maintenir 20 qubits fragiles dans un état quantique isolé.

"Vous devez le garder très froid pour vous assurer que les bits quantiques ne s'entremêlent que de la façon dont vous le programmez, et pas avec le reste de l'univers, " a déclaré Scott Crowder, Vice-président de l'informatique quantique d'IBM.

IBM est en concurrence avec Google et des startups comme Berkeley, Rigetti Computing, basé en Californie, pour obtenir toujours plus de qubits sur leurs puces. Microsoft, Intel et un nombre croissant de startups financées par du capital-risque font également de gros investissements. Les entreprises chinoises Baidu aussi, Alibaba et Tencent, qui ont des liens étroits avec le gouvernement chinois.

Mais les qubits sont capricieux, et les premières réclamations commerciales masquent la lutte continue pour les contrôler, soit en les bombardant de signaux micro-ondes, comme le font IBM et Google, soit avec des lasers.

"Ça ne marche que tant qu'on l'isole et qu'on ne le regarde pas, " a déclaré Chris Monroe, un physicien de l'Université du Maryland. "C'est un grand défi d'ingénierie."

POURQUOI L'INFORMATIQUE QUANTIQUE A-T-ELLE BESOIN D'UN SOUTIEN FÉDÉRAL ?

Monroe fait partie des leaders quantiques du monde universitaire et de l'industrie qui se sont réunis lundi à Washington avec des responsables du bureau scientifique de la Maison Blanche. Certaines agences fédérales, y compris les départements de la défense et de l'énergie, ont déjà des efforts de recherche quantique de longue date, mais les défenseurs font pression pour une plus grande coordination entre ces agences et une plus grande collaboration avec le secteur privé.

"La technologie qui sous-tend ce domaine provient de choses assez étranges auxquelles nous, les professeurs, sommes habitués à l'université, " dit Monroe, qui est également le fondateur de la startup quantique IonQ, qui fait flotter des atomes individuels dans une chambre à vide et pointe des lasers pour les contrôler. Mais il a déclaré que l'investissement des entreprises peut être risqué en raison des défis techniques et de la longue attente d'un profit commercial.

« L'infrastructure nécessaire, le matériel, Le personnel, est bien trop cher pour que quiconque y aille seul, " dit Prineha Narang, un professeur assistant de l'Université de Harvard en science des matériaux computationnelle.

En investissant davantage dans la découverte et la formation de base, comme le ferait la National Quantum Initiative Act adoptée par la Chambre, Narang a déclaré que les États-Unis pourraient élargir les rangs des scientifiques et des ingénieurs qui construisent des ordinateurs quantiques, puis leur trouver des applications commerciales.

QUELLES SONT LES IMPLICATIONS INTERNATIONALES ?

Les avantages économiques potentiels ont valu un soutien bipartite à l'initiative, qui est estimé à environ 1,3 milliard de dollars au cours de ses cinq premières années. Aussi pousser l'action sur Capitol Hill est une croyance que si les États-Unis n'adoptent pas une stratégie unifiée, il pourrait un jour être dépassé par d'autres pays.

"La Chine a publiquement déclaré un objectif national de dépasser les États-Unis au cours de la prochaine décennie, " a déclaré le représentant républicain du Texas Lamar Smith, président de la Maison des sciences, commission espace et technologie, alors qu'il exhortait ses collègues à la Chambre à soutenir le projet de loi visant à "préserver la domination américaine dans le monde scientifique".

Smith a déclaré qu'il s'attend à ce que le Sénat adopte un projet de loi complémentaire avant la fin de l'année.

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