Un nouvel ordinateur quantique pulvérise le record de suprématie quantique

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Les scientifiques ont obtenu un score XMB de 0,35, ce qui signifie que l'ordinateur quantique H2 peut produire des résultats sans produire d'erreur 35 % du temps. Crédits : Quantinuum

Un nouvel ordinateur quantique, nommé H2-1, a récemment battu un record mondial de suprématie quantique en surpassant de cent fois les performances de la célèbre machine Sycamore de Google. Développé par la société Quantinuum, cet ordinateur représente une avancée significative dans le domaine de l’informatique quantique et soulève des perspectives passionnantes pour l’avenir de la technologie.

Qu’est-ce qu’un ordinateur quantique ?

Les ordinateurs quantiques diffèrent fondamentalement des ordinateurs classiques. Tandis que ces derniers traitent les informations de manière séquentielle en utilisant des bits (0 et 1), les ordinateurs quantiques exploitent les principes de la mécanique quantique. Ils utilisent des qubits qui peuvent exister simultanément dans plusieurs états grâce à deux principes fondamentaux de la mécanique quantique : la superposition, qui signifie qu’un qubit peut être à la fois 0 et 1 simultanément, et l’intrication qui permet à des qubits de rester connectés de manière à ce que le changement d’état de l’un influence instantanément l’autre, peu importe la distance qui les sépare.

Cette capacité permet aux ordinateurs quantiques de résoudre des problèmes complexes bien plus rapidement que les ordinateurs traditionnels et d’accomplir en quelques secondes des calculs qui prendraient des milliers d’années à un supercalculateur classique.

La suprématie quantique : un jalon essentiel

La notion de suprématie quantique désigne le moment où un ordinateur quantique parvient à accomplir une tâche spécifique plus rapidement qu’un supercalculateur classique qui est l’un des ordinateurs les plus puissants que nous avons aujourd’hui. Pour atteindre cette suprématie, il est nécessaire d’utiliser un grand nombre de qubits. Les qubits, bien que puissants, sont cependant naturellement sujets aux erreurs en raison des principes complexes de la mécanique quantique qui les régissent.

Cette exigence est due à la complexité des calculs que les ordinateurs quantiques doivent effectuer. En effet, plus un ordinateur quantique a de qubits, plus il peut traiter d’informations en même temps. Chaque qubit supplémentaire augmente toutefois aussi le risque d’erreurs. Par conséquent, le développement de qubits plus fiables, capables de corriger les erreurs qui se produisent, est essentiel pour que ces machines atteignent leur plein potentiel.

En d’autres termes, pour que l’informatique quantique devienne une réalité pratique dans notre vie quotidienne, il est crucial de créer des systèmes qui contiennent non seulement beaucoup de qubits, mais qui sont également robustes et capables de fonctionner de manière fiable.

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Atteindre la suprématie quantique nécessitera un ordinateur quantique doté de millions de qubits. Actuellement, la plus grande machine quantique en fonctionnement possède environ 1 000 qubits. Crédits :  Quantinuum

Une nouvelle percée et ses implications

Des chercheurs de Quantinuum ont récemment utilisé l’ordinateur H2-1, qui est composé de 56 qubits, pour réaliser des expériences d’évaluation de performance. Ils ont mesuré la qualité des résultats produits par l’ordinateur à l’aide d’un algorithme connu et obtenu un score d’entropie croisée linéaire (XEB) d’environ 0,35. Cela signifie que 35 % des résultats étaient exempts d’erreurs, un chiffre impressionnant comparé au score de 0,002 enregistré par la machine Sycamore de Google en 2019.

Cette avancée montre que l’ordinateur H2-1 peut effectuer des calculs avec un degré d’exactitude nettement supérieur, tout en consommant 30 000 fois moins d’énergie que ses prédécesseurs. Cela marque ainsi un pas important vers des ordinateurs quantiques universels et tolérants aux pannes. Ilyas Khan, le directeur des produits chez Quantinuum, souligne que cette percée est le résultat d’années de recherche et d’investissements.

Ces résultats ne représentent pas seulement une victoire pour Quantinuum, mais ouvrent également la voie à des applications pratiques de l’informatique quantique, allant des simulations de matériaux à la cryptographie avancée. À mesure que la technologie continue de progresser, la promesse des ordinateurs quantiques devient de plus en plus tangible, annonçant une nouvelle ère d’innovation technologique.