Pour la toute première fois, un ordinateur quantique a effectué une tâche de calcul qui serait essentiellement impossible à accomplir pour un ordinateur conventionnel, selon une équipe de Google.

Des scientifiques et des ingénieurs du laboratoire de l'entreprise à Santa Barbara ont annoncé ce jalon dans un rapport publié mercredi dans la revue La nature . Ils ont déclaré que leur machine était capable de terminer son travail en seulement 200 secondes et que les supercalculateurs les plus puissants du monde en auraient besoin de 10, 000 ans pour accomplir la même tâche.

La tâche elle-même, qui impliquait l'exécution d'une séquence d'instructions choisie au hasard, n'a pas d'utilisations pratiques particulières. Mais les experts disent que la réalisation est toujours importante en tant que démonstration de la future promesse de l'informatique quantique.

William Oliver du MIT a comparé l'exploit au premier vol réussi des frères Wright. "C'est ce que l'événement a représenté, plutôt que ce qu'il a pratiquement accompli, c'était primordial, " a-t-il écrit dans un commentaire qui accompagnait l'étude.

Les scientifiques de Google saluent cette réussite comme la première démonstration de ce que l'on appelle la « suprématie quantique ». L'expression a été inventée en 2012 par John Preskill, un physicien théoricien à Caltech, pour décrire le point auquel les ordinateurs quantiques peuvent faire des choses que les ordinateurs classiques ne peuvent tout simplement pas.

Tout le monde n'est pas d'accord pour dire que l'annonce de Google représente une véritable suprématie quantique. Les informaticiens d'IBM ont rétorqué que leur supercalculateur le plus puissant, appelé Sommet, pourrait terminer la même tâche en 2,5 jours au lieu de 10, 000 ans.

Toujours, Le succès de Google est un tremplin remarquable sur ce qui sera probablement un chemin long et sinueux vers la suprématie quantique, dit Preskill.

"Ça ne changera rien du jour au lendemain, mais il est significatif que les ordinateurs quantiques soient maintenant à un stade où au moins dans certains domaines, ils peuvent surpasser les meilleurs ordinateurs sur Terre, " il a dit.

Preskill a parlé au Los Angeles Times de la situation actuelle de l'informatique quantique et des types de gros problèmes qu'elle pourrait nous aider à résoudre à l'avenir.

Mais soyez prévenu :il s'agit d'une toute nouvelle technologie avec beaucoup d'inconnues.

Q :Comment vous êtes-vous intéressé à l'informatique quantique ?

R :Vers le milieu des années 90, on a découvert que si vous aviez un ordinateur quantique, vous seriez en mesure de résoudre des problèmes vraiment difficiles. Celui qui a fait le plus de bruit était que vous seriez capable de casser des cryptosystèmes largement utilisés qui étaient considérés comme incassables car ils nécessitaient un calcul trop dur.

J'ai pensé que c'était la chose la plus intéressante que j'aie jamais entendue – cette idée que si vous pouvez résoudre un problème ou non, cela dépend si le monde est décrit par la mécanique quantique au lieu de la physique classique ordinaire.

Q :En quoi un ordinateur quantique est-il différent d'un ordinateur conventionnel ?

R : Le langage que parlent les ordinateurs classiques consiste à manipuler des chaînes de zéros et de uns, mais le langage de la physique quantique est tout à fait différent. C'est plus une métaphore qu'une déclaration techniquement précise, mais dans un ordinateur quantique vous avez un qubit, qui peut être un 0 et un 1 en même temps. C'est une façon de décrire comment ils parlent une langue complètement différente.

La promesse potentielle de l'informatique quantique est qu'un ordinateur quantique fait quelque chose que nous ne pourrions jamais faire avec des ordinateurs numériques ordinaires. Et si nous pouvons transformer cela en quelque chose d'utile est un sujet de recherche actuel.

Q :De quels types de problèmes auriez-vous besoin pour avoir un ordinateur quantique à résoudre ?

R :Là où les applications sont les plus évidentes, c'est lorsque nous voulons comprendre comment un grand système quantique va se comporter. Par exemple, les chimistes essaient de décrire très précisément ce qui se passe lorsqu'on essaie de construire une grosse molécule.

Ils essaient de mettre ça sur l'ordinateur, mais quand la molécule devient grosse, c'est trop dur parce que la mécanique quantique est vraiment importante dans une molécule, et vous ne pouvez tout simplement pas décrire ce qu'il fait en termes de bits ordinaires. Mais sur un ordinateur quantique, vous pourriez très bien le décrire.

Q :Cela a-t-il des applications dans le monde réel ?

R : Nous pensons qu'en chimie quantique, il y aura un grand impact, ce qui pourrait être important dans l'agriculture et la santé humaine. Cela pourrait aider au développement de nouveaux produits pharmaceutiques, nouvelles sources d'énergie, de nouvelles façons de collecter l'énergie solaire, et de nouveaux matériaux.

Cela pourrait être assez loin sur la route, mais cela fait partie de ce qui enthousiasme les gens pour les applications potentielles.

Q :Les scientifiques utilisent-ils actuellement des ordinateurs quantiques pour résoudre des problèmes ?

A:Les gens expérimentent, mais il n'y a encore rien de spectaculaire à signaler dans ce sens. Je ne pense pas que quiconque ait fait quoi que ce soit avec un ordinateur quantique jusqu'à présent qu'on ne puisse pas faire beaucoup mieux avec le numérique existant, ordinateurs classiques.

Mais les gens se préparent en quelque sorte, penser que la technologie va mûrir, et ils veulent être prêts. Exactement quand nous verrons un réel impact économique de l'informatique quantique, personne ne sait vraiment.

Q :Qu'est-ce qui vous a amené à inventer l'expression « suprématie quantique » en 2012 ?

R :J'ai suggéré ce terme en pensant que nous devrions prendre note qu'il se passe quelque chose de spécial dans l'histoire de la technologie. Au fur et à mesure que le calcul quantique avance, nous atteindrons le point où nous ferons des choses avec des ordinateurs quantiques qui, selon nous, vont au-delà de ce que nous pouvons faire avec les ordinateurs numériques actuels ou prévisibles.

Q :Mais tout le monde n'aime pas ce terme, droit?

R :Certaines personnes pensent que cela exagère trop l'état de la technologie actuelle et que cela alimente des attentes injustifiées ou irréalistes quant aux implications à court terme.

Je comprends cette préoccupation. Nous ne voulons pas trop réclamer. Google a cette machine, mais si cela peut faire quelque chose d'utile dont tout le monde se soucie au cours des prochaines années, personne ne le sait.

Nous sommes à une époque où nous avons cet appareil puissant et nous ne savons pas quoi en faire. Nous devons l'expérimenter et essayer différentes choses. Nous devons faire le tour du pâté de maisons et voir ce que nous pouvons faire.

Q :Diriez-vous que l'annonce de Google est importante ?

A:Cela dépend de ce que vous pensez être un gros problème. Je dirais que c'est une étape progressive, mais nous pourrions aussi bien nous asseoir et en profiter comme une indication que la technologie de l'informatique quantique avance et que nous arrivons au point où nous pouvons potentiellement faire des choses avec des ordinateurs quantiques que nous ne pourrions pas faire avec des ordinateurs classiques.

Q :Quelles étapes doivent encore être franchies pour que les ordinateurs quantiques deviennent une réalité ?

A :Plus de qubits, moins de bruit. Cela rendra l'ordinateur quantique plus puissant. Probablement, les deux continueront de se produire.

Q :Avez-vous une idée du moment où les ordinateurs quantiques pourraient devenir plus utiles ?

R :Cela pourrait prendre des décennies, mais personne ne peut le dire avec certitude. Il y a plein d'idées différentes, et avec une percée, la technologie pourrait décoller.

Q :Pensez-vous qu'un jour l'informatique quantique sera la norme ?

A :Sur la base de notre compréhension actuelle, Je pense que les ordinateurs quantiques auront des applications très spécialisées. Mais nous ne pouvons pas dire avec certitude quelle sera leur portée. Il semble peu probable que vous souhaitiez faire votre courrier électronique sur un ordinateur quantique.

Mais ce n'est pas si fou de dire qu'à l'avenir, nous pourrions avoir un Internet quantique qui envoie des informations quantiques, car cela pourrait avoir des avantages pour le cryptage. Il est très difficile d'écouter des informations codées dans des états quantiques. Que cela se produise ou non, personne n'est vraiment sûr.

(Cette interview a été modifiée pour plus de longueur et de clarté.)

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