Dans le monde de l’informatique quantique, un défi majeur persiste depuis longtemps : les erreurs de calcul. Les ordinateurs quantiques, bien que prometteurs pour résoudre des problèmes complexes, sont limités par leur manque de fiabilité dans la réalisation de calculs précis. Cependant, des chercheurs d’IBM amènent une nouvelle lueur d’espoir, avec l’annonce récente d’une avancée significative dans la résolution de ce problème critique.
Les qubits, qui servent de base aux calculs quantiques, sont extrêmement sensibles aux perturbations environnementales. Ces perturbations entraînent des erreurs lors des opérations de calcul, rendant les résultats peu fiables et limitant ainsi l’applicabilité des ordinateurs quantiques dans de nombreux domaines. L’approche innovante développée par les chercheurs d’IBM repose sur l’utilisation de techniques avancées pour corriger les erreurs quantiques. Les résultats des recherches ont été publiés dans la revue Nature.
Atténuation des erreurs
Les chercheurs d’IBM ont relevé un défi considérable en utilisant leur puissant ordinateur quantique Eagle, doté de 127 qubits, pour résoudre un problème d’une complexité extrême. Même les superordinateurs les plus grands et les plus rapides étaient incapables de calculer avec précision la réponse à ce problème.
Dans leur processus, les chercheurs ont minutieusement fait varier le bruit quantique afin de comprendre et d’analyser les effets induits par chaque niveau de bruit. Les résultats des calculs résultants, souvent erronés et peu cohérents, étaient cependant obtenus en un temps record — moins d’un millième de seconde, permettant ainsi de répéter l’opération de nombreuses fois pour perfectionner les paramètres. Grâce à cette approche, il leur a été possible d’estimer un résultat correct en l’absence de bruit.
L’ordinateur quantique a ensuite été mis en confrontation directe avec un supercalculateur classique pour résoudre ledit problème. Initialement, le supercalculateur a réussi à fournir une solution jusqu’à un certain niveau de complexité. Cependant, à mesure que le problème devenait de plus en plus complexe, il s’est trouvé limité dans sa capacité à gérer les calculs requis. En revanche, l’ordinateur quantique a continué à générer des résultats, bien que l’équipe de chercheurs n’ait disposé d’aucun moyen de vérification directe.
L’ère de l’utilité
IBM qualifie cette nouvelle étape de la recherche comme étant « l’ère de l’utilité », car les chercheurs avancent avoir obtenu quelque chose « de plus utile et de plus pratique » que la suprématie quantique. En se tournant vers des problèmes complexes et réels, ils essaient là simplement de montrer que l’ordinateur quantique peut apporter une réelle valeur ajoutée. Cette avancée vers une utilité concrète marque une nouvelle ère dans le développement de l’informatique quantique, où l’accent est mis sur l’applicabilité et l’impact dans divers domaines tels que la chimie, la finance, l’optimisation et la recherche en intelligence artificielle.
Pour rappel, en 2019, Google avait revendiqué avoir atteint la suprématie quantique en annonçant que son ordinateur quantique avait réalisé un calcul en seulement 3 minutes et 20 secondes. Selon le géant du web, une telle réalisation aurait pris environ 10 000 ans sur un superordinateur classique de pointe. Cependant, cet exploit a été considéré comme peu intéressant sur le plan des applications concrètes par certains chercheurs, notamment ceux d’IBM. De plus, la prouesse de Google a été rapidement éclipsée lorsque des chercheurs chinois ont réussi à effectuer le même calcul sur un superordinateur non quantique en un peu plus de cinq minutes.