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Les ordinateurs quantiques pourraient battre les ordinateurs classiques pour répondre à des questions pratiques en deux ans, selon une nouvelle expérience des ordinateurs IBM. La démonstration laisse entendre que la véritable suprématie quantique, dans laquelle les ordinateurs quantiques dépassent les ordinateurs numériques classiques, pourrait être ici étonnamment bientôt.
« Ces machines arrivent » Sabrina ManiscalcoLe PDG de la startup d’informatique quantique basée à Helsinki, Algorithmiq, a déclaré Actualités Nature.
Dans la nouvelle étude, décrite mercredi 14 juin dans la revue Natureles scientifiques ont utilisé IBM ordinateur quantique, connu sous le nom d’Eagle, pour simuler les propriétés magnétiques d’un matériau réel plus rapidement qu’un ordinateur classique ne le pourrait. Il a réalisé cet exploit parce qu’il a utilisé un processus spécial d’atténuation des erreurs qui a compensé le bruit, une faiblesse fondamentale des ordinateurs quantiques.
Les ordinateurs traditionnels basés sur des puces en silicium reposent sur des « bits » qui peuvent prendre une seule des deux valeurs suivantes : 0 ou 1.
En revanche, les ordinateurs quantiques utilisent des bits quantiques, ou qubits, qui peuvent prendre plusieurs états à la fois. Les qubits reposent sur des phénomènes quantiques tels que la superposition, dans laquelle une particule peut exister dans plusieurs états simultanément, et sur intrication quantique, dans lequel les états de particules distantes peuvent être liés de sorte que le changement de l’un modifie instantanément l’autre. En théorie, cela permet aux qubits d’effectuer des calculs beaucoup plus rapidement, et en parallèle, que les bits numériques feraient lentement et en séquence.
Mais historiquement, les ordinateurs quantiques ont eu un talon d’Achille : les états quantiques des qubits sont incroyablement délicats, et même les plus infimes la perturbation de l’environnement extérieur peut perturber leurs états – et donc les informations qu’ils transportent – pour toujours. Cela rend les ordinateurs quantiques très sujets aux erreurs ou « bruyants ».
Dans la nouvelle expérience de preuve de principe, le supercalculateur Eagle de 127 qubits, qui utilise des qubits construits sur des circuits supraconducteurs, a calculé l’état magnétique complet d’un solide bidimensionnel. Les chercheurs ont ensuite soigneusement mesuré le bruit produit par chacun des qubits. Il s’est avéré que certains facteurs, tels que des défauts dans le matériel de calcul intensif, pouvaient prédire de manière fiable le bruit généré dans chaque qubit. L’équipe a ensuite utilisé ces prédictions pour modéliser à quoi auraient ressemblé les résultats sans ce bruit, a rapporté Nature News.
Des allégations de suprématie quantique ont déjà fait surface : en 2019, Les scientifiques de Google ont affirmé que l’ordinateur quantique de l’entreprise, connu sous le nom de Sycamore, avait résolu un problème en 200 secondes qu’un ordinateur ordinaire mettrait 10 000 ans à craquer. Mais le problème qu’il a résolu – essentiellement cracher une énorme liste de nombres aléatoires, puis vérifier leur exactitude, n’avait aucune utilité pratique.
En revanche, la nouvelle démonstration d’IBM s’applique à un problème physique réel, quoique très simplifié.
« Cela vous rend optimiste que cela fonctionnera dans d’autres systèmes et des algorithmes plus compliqués », Jean Martinisun physicien de l’Université de Californie à Santa Barbara, qui a obtenu le résultat de Google en 2019, a déclaré à Nature News.
Vous pouvez en savoir plus sur le jalon de l’informatique quantique sur Actualités Nature.
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