Des systèmes informatiques quantiques avec des centaines de milliers à des millions de qubits sont en cours de développement par IBM, Google et devraient être achevés dans les 10 prochaines années.
Ordinateur quantique IBM. Photo : IBM
À la fin de l'année dernière, IBM a décroché le record du plus grand ordinateur quantique avec un processeur de 433 bits quantiques, ou qubits, l'unité de traitement quantique de l'information. Lors du sommet du G7, la société a annoncé une plus grande ambition : achever un ordinateur de 100.000 10 qubits dans les XNUMX prochaines années.
IBM a déclaré qu'il dépenserait 100 millions de dollars pour créer un supercalculateur capable de résoudre des problèmes qu'aucun autre supercalculateur ne peut résoudre. L'idée d'IBM est d'utiliser cet ordinateur de 100.000 XNUMX qubits, associé aux meilleurs superordinateurs, pour créer de nouveaux médicaments, de nouveaux engrais, de nouveaux composés de batterie et une foule d'autres applications.
L'informatique quantique traite l'information en exploitant les propriétés des particules élémentaires. Les électrons, les atomes et les petites molécules peuvent exister dans plus d'un état d'énergie en même temps, connu sous le nom de principe de superposition, et les états des particules peuvent se lier les uns aux autres. Chaque qubit peut exister dans les états 0 et 1 en même temps, au lieu de 0 ou 1 comme les bits informatiques normaux, de sorte que de nombreux calculs peuvent être effectués en même temps.
Ordinateur quantique millions de qubits
Malgré ses promesses, jusqu'à présent, les ordinateurs quantiques n'ont rien fait d'utile que les supercalculateurs conventionnels ne peuvent faire. La raison en est qu'ils n'ont pas suffisamment de qubits et que les systèmes informatiques quantiques sont susceptibles d'être perturbés par de petites perturbations, appelées bruit.
Les chercheurs prédisent que les systèmes informatiques quantiques devront évoluer de manière significative, afin de pouvoir consacrer une grande partie des qubits à la correction des erreurs causées par le bruit.
Par conséquent, le nombre de qubits à lui seul ne représente pas les capacités d'un ordinateur quantique. Les spécificités de la construction des qubits, la capacité à corriger les erreurs de bruit et la capacité à fonctionner dans le monde réel restent à voir.
Google dit qu'il développera des ordinateurs quantiques avec des millions de qubits au cours de cette décennie. Photo : Reuters
IBM n'est pas la seule entreprise avec de grands objectifs. Google dit qu'il veut créer un ordinateur quantique d'un million de qubits d'ici la fin de la décennie, dont seulement 10.000 XNUMX seront utilisés pour les calculs et le reste pour la correction des erreurs.
IonQ vise à avoir 1.024 13 "qubits logiques", chaque qubit logique composé d'un circuit de correction d'erreurs de 2028 qubits physiques, d'ici XNUMX. PsiQuantum, comme Google, vise également à construire un millionième qubit d'ordinateur quantique, mais n'a pas révélé les délais ou les configurations fixes.
Il n'y a aucune garantie de succès
Les qubits d'IBM sont désormais constitués d'anneaux métalliques supraconducteurs qui, comme les atomes lorsqu'ils fonctionnent à des températures millikelvin, légèrement au-dessus du zéro absolu, ou -273 degrés Celsius, a déclaré IBM. technologie, pas assez grande pour fournir beaucoup d'avantages informatiques.
Actuellement, chaque qubit supraconducteur IBM nécessite environ 65 watts pour fonctionner. Avec 100.000 XNUMX qubits, il faudrait une centrale nucléaire pour fournir de l'énergie et des milliards de dollars pour développer des ordinateurs. Jay Gambetta, vice-président de l'informatique quantique d'IBM, a déclaré que la société avait l'intention d'utiliser la technologie "semi-conducteur à oxyde métallique complémentaire" (CMOS) qui peut être installée à côté des qubits pour fonctionner, ils n'ont que des dizaines de milliwatts de puissance.
Le CMOS est encore au stade expérimental et les technologies nécessaires aux supercalculateurs quantiques n'existent pas encore, a admis Gambetta.
Rien ne garantit que les 100 millions de dollars dépensés pour ce projet seront suffisants pour créer un ordinateur de 100.000 XNUMX qubits. "Il y a certainement un risque", a déclaré Gambetta.
"Ce ne sera pas un voyage tout à fait fluide", a déclaré Joe Fitzsimons, PDG d'Horizon Quantum, un développeur de logiciels quantiques basé à Singapour.
Selon Fitzsimons, le plan d'IBM est logique, malgré les obstacles potentiels. "A cette échelle, il sera difficile de développer des systèmes de contrôle capables de faire fonctionner efficacement un si grand nombre de qubits", a déclaré l'expert.
D'après Zing
