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[Meilleures technos de l'année] Le calcul quantique monte en puissance

[Meilleures technos de l'année] Le calcul quantique monte en puissance

Avec des processeurs dédiés de plus en plus puissants, le calcul quantique s'est imposé comme un sujet majeur au cours de l'année 2018. Il rivalise aujourd'hui avec les ordinateurs classiques pour certaines opérations. Les constructeurs envisagent déjà des machines capables de résoudre des équations complexes de mécanique quantique.

Encore confidentielle et très incertaine il y a tout juste un an, la puissance de calcul quantique est en phase de démocratisation. Géants du numérique et fabricants de processeurs ont enchaîné les annonces l’année dernière. Leur objectif ? Atteindre la « suprématie quantique », c’est-à-dire le stade où l’informatique quantique sera capable de rivaliser voire surpasser les machines traditionnelle. Le 5 mars 2018, au Congrès annuel de l’American Physical Society à Los Angeles, Google a présenté Bristlecone, un processeur de 72 qubits (les bits quantiques). Une puissance encore qui surpasse celle de la puce à 49 qubits, présentée juste deux mois auparavant lors du Consumer Electronic Show de Las Vegas par Intel. Cerise sur le gâteau, le processeur de Google affiche un taux d’erreur minime. Une condition majeure pour atteindre une puissance de calcul réelle élevée. La puissance de Bristlecone reste à ce jour inégalée, mais la course ne fait que commencer. Pour aller plus loin, une nouvelle architecture hardware devient nécessaire, compte tenu de la mémoire, pour le moins astronomique, requise par les opérations quantiques (50 qubits requièrent une mémoire de 1015 octets). Mais cela ne décourage pas un autre géant du numérique américain, Microsoft, qui a annoncé en mai 2018 pouvoir produire un ordinateur quantique de 100, voire 200 qubits, d’ici 5 ans. La société a orienté ses travaux vers la création de qubits topologiques, fondée sur l’utilisation d’une particule, le Fermion de Majorana, à la fois particule et anti-particule. Ces éléments possèdent intrinsèquement un état quantique. Selon Microsoft, cette architecture nouvelle sera indispensable pour permettre aux ordinateurs de réaliser de véritables calculs quantiques, comme l’équation de Schrödinger, à la base de la mécanique quantique.

Des projets européens

Dans cette partie, pour le moment dominée par le secteur privé américain, l’Europe a également avancé ses pions en 2018. La Commission européenne a lancé le 29 octobre, à Vienne (Autriche), son programme Quantum technologies Flagship. L’initiative se concentre sur plusieurs axes de recherche : le calcul, la simulation, la communication entre les systèmes et la métrologie. Un budget de 132 millions d’euros sera réparti sur trois ans entre 20 projets. Seront financées des recherche comme MicroQC, visant à mettre au point un ordinateur quantique, macQsimal, travaillant sur des capteurs spéciaux ou encore le très prometteur projet d’internet quantique Quantum internet alliance (QIA). Preuve de l’intérêt de l’Europe pour cette technologie, le programme de soutien devrait être doté d’1 milliard d’euros sur dix ans à partir de 2021, à répartir sur 130 projets.

Parmi les pays moteurs, la France se trouve en bonne position. Avec des projets ambitieux. Le conseil européen de la recherche a attribué, le 23 octobre, une dotation de 14 millions d’euros à trois instituts grenoblois, le CEA-Leti, l’Inac et l’institut Néel, pour leur permettre de construire un ordinateur quantique de 100 qubits. Un projet qui pourrait aboutir dans les 6 ans, selon les chercheurs. Les premiers calculs véritablement quantiques seront-ils Américains ou Européens ? La course aux qubits est en tous cas bel et bien lancée.

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