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La suprématie quantique

La suprématie quantique : l’obsolescence annoncé du modèle binaire

Lors de la semaine du 16 Septembre dernier, un rapport de Google rendu disponible via le site de la NASA (l’agence spatiale américaine) a créé une émulation dans les sphères de l’informatique et de la recherche fondamentale. Le géant américain y annonce avoir atteint le stade de la « Suprématie quantique ». Rapidement relayé par les agences de presse internationales et les quotidiens spécialisés (dont le « Financial Time » à l’origine de la diffusion massive de la nouvelle.), le rapport est rapidement retiré du site. En quoi cette nouvelle est-elle importante pour les scientifiques et les ingénieurs ? Annonce-t-elle un changement de paradigme technologique ? Pour comprendre nous devons faire une petite rétrospective de la recherche sur les processeurs quantiques.

Pour le grand public, la physique quantique est une chose bien souvent mystique qui relève plus de la magie et de la curiosité de quelques physiciens que de la vie réelle. Or son application dans notre vie de tous les jours est bien présente, saviez-vous que votre clé USB est un formidable outil technologique utilisant des « effets tunnel » qui sont une application directe de la physique quantique ?

En effet l’application de ces théories à l’informatique ne date pas d’hier et leurs applications concrètes sont nombreuses. C’est dans les années 80 que commencent les expérimentations afin de créer un nouveau type de calculateur.

suprématie quantique

En 1998, le géant américain de l’informatique IBM dévoile son premier prototype de calculateur quantique dont l’unité de calcul est le bit Quantique ou qubit (en opposition au bit du système de calcul binaire). Ce prototype d’une puissance de 2 qubit permettait de confirmer un modèle théorique mais rivalisait difficilement (en matière de puissance de calcul brute) avec les ordinateurs binaires déjà très avancés et rapides.

Cependant les scientifiques imaginèrent un « point de bascule » théorique : lorsqu’un ordinateur quantique atteindra une puissance de 50 qubit, il rendra les superordinateurs binaires obsolètes (sur la puissance de calcul brute), on parlera alors de « suprématie quantique ».

Pour donner un ordre d’idées, le communiqué de Google annonce que leur calculateur a mis 3 minutes et 30 secondes pour achever un calcul si complexe qu’il aurait fallu près de 10 000 ans à un super-ordinateur binaire pour parvenir au même résultat.

Mais quelle est l’impact de cette nouvelle pour le commun des mortels ? En réalité, il y a peu de chance pour que le grand public puisse bénéficier avant plusieurs années de cette technologie, car il faut adapter à ce nouveau modèle à nos systèmes et outils actuels, ce qui prendra du temps. puisqu’il faut maintenant adapter tous nos outils à ce nouveau modèle.

Cependant les possibilités qu’offre cette découverte sont considérables et ses champs d’applications nombreux. On s’attend à ce que de nombreuses disciplines scientifiques fassent d’énormes bonds en avant (Astrophysique, Aérospatial, Chimie, Intelligence Artificielle, Cryptographie, Cyber sécurité, etc.) lorsqu’elles arriveront à intégrer cette technologie.

Concrètement cette découverte nous permettra par exemple de coordonner simultanément une flotte de voitures ou d’autobus sans-conducteurs, de communiquer avec des sondes spatiales très éloignées de la terre, ou encore de développer des protocoles de cyber sécurité d’une complexité encore jamais vue…

Une affaire à suivre de très près.

Pour ceux qui voudraient approfondir le sujet, le rapport conjoint de Google et de la NASA est disponible ICI :