Google dit avoir atteint la « suprématie quantique » avec un calcul réalisé en trois minutes au lieu de 10.000 ans

SCIENCES Pas si vite, répond IBM, il ne s'agit que d'une expérience limitée et le calcul peut, selon lui, être réalisé en trois jours avec des méthodes traditionnelles

P.B. avec AFP

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Le processeur quantique Sycamore de Google (à droite) et dans son cryostat (gauche).
Le processeur quantique Sycamore de Google (à droite) et dans son cryostat (gauche). — GOOGLE

Après la conquête spatiale dans les années 1950, une nouvelle course technologique et scientifique est engagée : celle vers la suprématie quantique. Après des fuites en septembre, des ingénieurs de Google et des chercheurs de l’université de Santa Barbara ont déclaré avoir atteint ce cap en effectuant un calcul avec un processeur quantique en un peu plus de trois minutes (200 secondes) qui aurait pris 10.000 ans au plus puissant des supercalculateurs actuels. Mais son grand concurrent américain, IBM, relativise l’annonce, affirmant que le calcul peut-être effectué en trois jours avec un ordinateur traditionnel. La Maison Blanche, elle, a déjà fait sauter le champagne, bien contente devancer la Chine, qui investit des ressources massives dans l’informatique quantique.

C’est quoi la suprématie quantique ?

Un rappel, pour nous tous, mortels, l’informatique quantique repose sur le principe de superposition. Au lieu d’utiliser des bits ne pouvant prendre que deux valeurs (0 et 1), les processeurs quantiques utilisent des qubits qui, à l’échelle microscopique et dans des conditions de froid extrême, ont une infinité d’états possibles (comme le chat de Schrödinger à la fois mort et vivant). « C’est un parallélisme qui permet de faire plusieurs calculs à la fois », résume Jean-Paul Delahaye, chercheur en informatique. La « suprématie quantique » est un concept qui remonte aux années 80. Il s’agit du cap à partir duquel les ordinateurs quantiques seront capables, grâce à un nombre de qubits suffisants, de résoudre des problèmes qui prendraient trop de temps aux ordinateurs traditionnels.

Google a-t-il atteint ce cap ?

Google répond par l’affirmative, car selon ses mesures, son processeur Sycomore, qui compte 54 qubits, a réalisé 300 secondes un calcul qui aurait pris 10.000 ans au plus puissant des supercalculateurs actuels. Mais IBM n'est pas d'accord, affirmant qu’en couplant de grandes quantités de stockage et de mémoire vive, le calcul ne prendrait que 2,5 jours, et pas 10.000 ans. En attendant que des experts tranchent, il faut préciser que le calcul choisit par Google, qui est lié à une génération de nombres aléatoires, ne peut pas être généralisé à d’autres tâches comme la factorisation de grands nombres. On est loin d’un ordinateur quantique universel capable d’effectuer des calculs variés. Dans un édito, Nature précise qu’il faudra sans doute encore un ou plusieurs décennies avant que les ordinateurs quantiques aient un impact sur notre quotidien.

A quoi cela va servir ?

Google, de son côté, compare sa percée au premier vol motorisé des frères Wright, en 1903, qui n’avait duré que 12 secondes. Il s’agit, en somme, d’une preuve de concept. Quelles seront ses applications pratiques ? Selon Google, l’informatique quantique pourrait faire progresser l’intelligence artificielle à grande vitesse. Des avancées en modélisation moléculaire ouvrent déjà la voie à de nouveaux matériaux pour concevoir des batteries plus efficaces, ou à des catalyseurs réduisant les émissions de carbone lors de la fabrication d’engrais. Les ordinateurs quantiques pourraient également chambouler la cryptographie et rendre obsolètes nos cartes de crédit, qui s’appuient sur l’algorithme RSA pour sécuriser les transactions. Pour parer à cette menace, la recherche en cryptographie résistante a déjà pris les devants. « Elle est même plus avancée que l’ordinateur quantique », assure le physicien Daniel Hennequin. Ouf !