L’ordinateur quantique se démocratise

Yaroslav Pigenet
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D-Wave Systems Inc.
20 ans d’avance

La société canadienne D-Wave présente mardi l’Orion, le tout premier ordinateur quantique commercial. Ce genre de calculateur que les scientifiques n’espéraient pas voir commercialiser avant une vingtaine d’années, permet, en théorie, de réaliser, en parallèle, des milliers d’opérations, avec une rapidité inimaginable pour un ordinateur séquentiel classique.

Bien que basée à Vancouver, au Canada, D-Wave a choisi la Silicon Valley, berceau de Google, pour réaliser la première démonstration publique de son ordinateur quantique. La start-up, qui a déjà réussi à lever près de 20 millions de dollars (17 millions d’euros) de capital, est la première société privée à se lancer dans la conception d’ordinateurs quantiques. A terme, l’objectif est de vendre clé en main des calculateurs capables de résoudre des problèmes de simulation et d’optimisation inaccessibles aux ordinateurs actuels.

Bits et qubits
Un calculateur quantique exploite les lois déroutantes mais vérifiées de la mécanique quantique qui permettent à une particule d’être dans plusieurs états -on parle alors de superposition- et à plusieurs endroits à la fois… tant qu’elle n’a pas été mesurée. Ainsi, contrairement à un ordinateur classique dont l’unité d’information - le bit- ne peut être que dans un seul état (0 ou 1), un ordinateur quantique traite des qubits (ou bits quantiques) qui sont simultanément dans les deux états.

Un ordinateur classique ayant trois bits de mémoire ne peut donc traiter, à chaque instant, qu’un seul nombre binaire correspondant, par exemple, à l’état 110; en revanche, un ordinateur quantique de trois qubits traite simultanément les 8 états 000, 001, 010, 100, 101, 110, 011 et 111. Avec 16 qubit, c’est donc 216 (65.536) états superposés qui sont traités en parallèle. Avec 100 qubit, un ordinateur quantique traitera plus d’états qu’il n’existe d’atomes dans l’univers. Convenablement exploitée, une telle puissance de calcul pourrait «craquer» la plupart des systèmes de cryptographie actuelle et rendre obsolète la loi de Moore.

64 000 opérations simulatnées
Des algorithmes pour calculateurs quantiques existent depuis 1994, mais les chercheurs ont jusqu’ici eu de grandes difficultés pour réaliser physiquement et exploiter des machines stables à base de qubits. Ainsi, aujourd’hui, les ordinateurs quantiques les plus «courants» contiennent 7 qubits, n’existent qu’à l’état liquide, et ont une durée de vie de quelques minutes. En annonçant le lancement d’un calculateur quantique solide de 16 qubits -théoriquement capable d’effectuer plus de 64.000 opérations simultanées- D-Wave prétend donc réaliser avec plusieurs années d’avance une utopie physique.

Toutefois, comme l’attestent les commentaires postés sur le blog d’un de ses créateurs, en attendant les deux démonstrations publiques de l’Orion, qui auront lieu mardi au Musée d’Histoire de l’Ordinateur de Mountain View, puis jeudi à Vancouver, l’annonce de D-Wave suscite pour l’instant plus de suspicion que d’enthousiasme dans la petite communauté du calcul quantique.