Google réalise des progrès décisifs dans les applications pratiques des ordinateurs quantiques

Google affirme avoir développé un algorithme informatique qui montre comment l'informatique quantique peut avoir des applications pratiques et peut générer des données uniques à utiliser avec l'intelligence artificielle.

Google a déclaré que le nouvel algorithme, appelé Quantum Echoes, exécuté sur les puces quantiques de la société, est 13 000 fois plus rapide que l'algorithme de calcul classique le plus complexe sur un supercalculateur.

L'algorithme Quantum Echoes pourrait amener les ordinateurs quantiques à des applications pratiques.

Les ordinateurs quantiques joueront un rôle clé dans la simulation des phénomènes de la mécanique quantique, tels que les interactions entre les atomes et les particules, ainsi que la structure (ou la forme) des molécules.

L’un des outils utilisés par les scientifiques pour comprendre les structures chimiques est la résonance magnétique nucléaire (RMN), qui est le même principe scientifique que l’imagerie par résonance magnétique (IRM).

La RMN agit comme un microscope moléculaire, suffisamment puissant pour nous permettre d’observer les positions relatives des atomes, aidant ainsi à comprendre la structure d’une molécule.

Simuler la forme et la dynamique des molécules est fondamental en chimie, en biologie et en science des matériaux ; les avancées qui nous aident à mieux le faire stimuleront les développements dans de nombreux domaines, de la biotechnologie à l’énergie solaire et à la fusion.

L’année dernière, Google a annoncé la puce quantique Willow, qui, selon la société, pourrait résoudre un problème clé des « qubits », les éléments constitutifs des ordinateurs quantiques.

Les dirigeants ont déclaré que le développement de l'algorithme est aussi important que la puce. L'algorithme peut également être vérifié à l'aide d'autres ordinateurs quantiques ou par des expériences. Des données vérifiables pourraient déboucher sur des applications pratiques.

La puce Willow de Google a déjà fait des progrès significatifs dans l’informatique quantique.

Dans une expérience de preuve de principe en collaboration avec l'Université de Berkeley, Google a exécuté l'algorithme Quantum Echoes sur la puce Willow pour étudier deux molécules, l'une avec 15 atomes et l'autre avec 28 atomes, afin de tester la méthode.

Les résultats obtenus sur l'ordinateur quantique de Google correspondent à ceux de la RMN conventionnelle et ont révélé des informations que la RMN conventionnelle ne peut pas fournir, apportant ainsi une validation importante de notre approche.

Tout comme les télescopes et les microscopes ont ouvert la voie à de nouveaux mondes jamais observés auparavant, cette expérience est un pas vers un « microscope quantique » capable de mesurer des phénomènes naturels jusqu’alors inobservables.

La RMN améliorée par technologie quantique pourrait devenir un outil puissant dans le développement de médicaments, en aidant à déterminer comment les médicaments potentiels se lient à leurs cibles, ou dans la science des matériaux pour déterminer la structure moléculaire de nouveaux matériaux tels que les polymères, les composants de batterie ou même les matériaux qui composent les bits quantiques (qubits).