Google a marqué un avant et un après dans le domaine de l'informatique quantique avec la présentation de Saule, sa puce quantique innovante qui promet de révolutionner cette technologie. D'une taille de seulement quelques centimètres, ce processeur est capable d'effectuer en seulement cinq minutes des calculs qui prendraient aux supercalculateurs les plus avancés plus de temps que l'âge estimé de l'univers. Tout cela, grâce à une combinaison de une puissance de calcul sans précédent et des avancées significatives dans correction d'erreur quantique.
Ce développement démontre non seulement l'engagement de Google en faveur de l'informatique quantique, mais souligne également à quel point cette technologie se rapproche de Applications pratiques cela pourrait résoudre des problèmes complexes dans des domaines tels que la médecine, la chimie et l’intelligence artificielle.
Un pas de géant dans la correction d’erreurs
L’un des principaux obstacles à l’informatique quantique à ce jour a été la grande susceptibilité des qubits (les unités fondamentales de données dans les systèmes quantiques) aux erreurs dues à des facteurs tels que le bruit, les changements de température ou les rayonnements. Ces échecs, cumulés, ont compliqué la évolutivité des systèmes. Cependant, Willow a réussi à surmonter cette limitation en utilisant une technologie de correction d’erreurs qui réduit les taux d’échec de manière exponentielle en augmentant le nombre de qubits utilisés.
Cette avancée, connue dans le domaine sous le nom de « rester en dessous du seuil », permet aux systèmes quantiques de devenir de plus en plus efficaces et précis, résolvant des problèmes sans perdre les propriétés quantiques qui les différencient des ordinateurs classiques. Selon Hartmut Neven, responsable de Google Quantum AI, « c’est la première fois qu’un système devient plus quantique à mesure qu’il grandit, plutôt que plus classique ».
La réussite est encore plus surprenante si l'on tient compte du fait que la correction d'erreurs en temps réel a été effectuée avec des tableaux de qubits 3x3, 5x5 et 7x7, réussissant à prolonger la durée de vie utile des qubits logiques au-delà des limites actuelles.
Suprématie quantique au-delà des limites connues
Pour mesurer l'efficacité de Willow, Google a utilisé le test Random Circuit Sampling (RCS), considéré comme le norme la plus exigeante en informatique quantique. Ce test vise à vérifier si un ordinateur quantique peut faire quelque chose qui serait irréalisable pour un ordinateur classique. Et Willow a réussi le test avec brio : effectué des calculs en moins de cinq minutes qui prendraient à un superordinateur comme Frontier 10 sept milliards d'années.
"Ces résultats sont passionnants car ils montrent que nous nous dirigeons vers des ordinateurs quantiques à grande échelle fonctionnels et utiles", a déclaré Michael Newman, chercheur chez Google. Cette performance place Willow devant ses prédécesseurs, comme Sycamore, la puce quantique de Google introduite en 2019.
Des applications révolutionnaires à l’horizon
Le potentiel de Willow va bien au-delà des tests en laboratoire. Selon Google, cette puce constitue une étape cruciale vers la création ordinateurs quantiques qui peuvent résoudre des problèmes complexes du monde réel. Parmi les applications les plus prometteuses figurent :
- Développement de médicaments plus rapide et plus efficace.
- Optimisation des batteries haute capacité pour voitures électriques.
- Explorer de nouvelles possibilités en matière d'intelligence artificielle et d'apprentissage automatique.
De plus, les experts notent que la capacité de Willow à corriger des bugs en temps réel pourrait accélérer les progrès dans des domaines tels que énergie de fusion nucléaire, un domaine considéré comme clé pour résoudre les défis énergétiques du futur.
L'avenir de l'informatique quantique
Malgré leurs résultats impressionnants, les chercheurs reconnaissent qu’il reste encore un long chemin à parcourir avant que les ordinateurs quantiques ne deviennent une réalité quotidienne. Selon Carlos Sabín, physicien théoricien à l’Université autonome de Madrid, même si Willow offre une vision prometteuse, « nous sommes encore loin de disposer de suffisamment de qubits logiques pour effectuer des calculs utiles ».
Toutefois, Google est convaincu que ces avancées ouvriront de nouvelles portes, non seulement dans le domaine de la recherche, mais également dans l'application pratique de cette technologie révolutionnaire. Harmut Neven souligne qu’avec Willow, « nous sommes sur le point de faire des ordinateurs quantiques fonctionnels à grande échelle une réalité ».
Avec Willow, l'informatique quantique est consolidée en tant qu'outil avec le potentiel pour transformer notre monde. De la réduction des erreurs à la démonstration de la suprématie quantique, cette puce marque un tournant sur la voie de la prochaine grande révolution technologique.
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