S'il est beaucoup question d'intelligence artificielle dans l'industrie, un autre domaine high-tech est aussi en quête de son moment de grâce : le secteur des ordinateurs quantiques.
Les travaux sont en cours depuis des années pour parvenir à des machines quantiques suffisamment stables pour produire des résultats en réponse à des problèmes pratiques et non plus à des défis théoriques.
La difficulté vient de parvenir à maintenir les qubits, les unités de calcul élémentaires des ordinateurs quantiques, dans un état de stabilité durant une période de temps suffisante.
Le groupe IBM, qui a annoncé un important investissement de 150 milliards de dollars pour avancer sur le quantique, estime être en mesure de lancer un premier ordinateur quantique "pratique" d'ici 2029, là où d'autres, comme Jensen Huang, patron de Nvidia, ont estimé qu'il faudra beaucoup plus de temps, ce qui avait créé en début d'année un mini-krach chez les spécialistes du quantique.
IBM Quantum Starling, le point culminant en 2029
La firme prépare en effet un système IBM Quantum Starling dont elle annonce qu'il sera 20 000 fois plus performant que les meilleurs ordinateurs quantiques actuels et à des niveaux de capacité de calcul (pour des tâches spécifiques) indicibles par rapport aux supercalculateurs traditionnels.
IBM a déjà une certaine expérience des ordinateurs quantiques, déjà proposés en accès aux entreprises et aux scientifiques pour des expérimentations, mais il s'agit avec Starling de créer des ordinateurs quantiques à grande échelle et surtout résistant aux erreurs.
Après le nombre de qubits, la fiabilité des résultats est encore le grand point faible des machines quantiques. Les qubits peuvent très vite perdre leur état intriqué à la moindre perturbation et conduire à un résultat très approximatif.
Une grande partie des travaux de recherche a consisté ces derniers temps à vaincre cette sensibilité aux erreurs en utilisant différentes méthodes dont certaines pourraient enfin aboutir à des résultats concrets.
Vaincre le taux d'erreur quantique
IBM annonce que son système Starling pourra réaliser 100 millions d'opérations quantiques sur la base de 200 qubits logiques tandis que sa roadmap anticipe déjà un supercalculateur quantique IBM Quantum Blue Jay pouvant réaliser 1 milliard d'opérations quantiques à partir de 2000 qubits logiques.
Les qubits logiques sont des unités de stockage d'information quantique stabilisées et constituées de plusieurs qubits physiques. De grands nombres de ces qubits physiques permettent de créer un plus nombre de qubits logiques plus résistants aux erreurs quantiques.
Plus le cluster de qubits sera grand et plus le taux d'erreur pourra être réduit, les qubits se régulant les uns les autres et permettant de gérer de plus grands nombres d'opérations.
Toute la difficulté actuelle réside dans le fait de pouvoir produire toujours plus de qubits logiques à partir de toujours moins de qubits physiques et IBM serait donc en bonne voie d'y parvenir.
Une solide roadmap intermédiaire
Il convient d'être prudent avec ces annonces triomphantes de nouveaux systèmes de qubits, de correction d'erreur quantique efficace, de génération de qubits en grande quantité et de systèmes quantiques pratiques qui seraient à portée de main.
Les entreprises rivalisent d'affirmations concernant la suprématie quantique (la preuve de systèmes quantiques infiniment supérieurs à des systèmes informatiques traditionnels) ou des systèmes utilisant des particules exotiques théoriques.
IBM y croit, en tous les cas, et a détaillé les étapes pour parvenir à son premier ordinateur quantique "pratique" dans plusieurs articles scientifiques traitant du processus de correction d'erreur quantique et du décodage efficace d'information stockée dans les qubits logiques.
Avant d'arriver à Starling, le groupe prévoit plusieurs étapes intermédiaires, chacune s'attachant à un aspect particulier de la création d'un véritable ordinateur quantique :
- IBM Quantum Loon en 2025
- IBM Quantum Kookaburra en 2026
- IBM Quantum Cockatoo en 2027
