Ce 9 décembre, l’équipe Quantum AI de Google a dévoilé Willow, une puce d’informatique quantique de pointe qui a démontré sa capacité non seulement à corriger les erreurs de manière exponentielle, mais aussi à traiter en quelques minutes certains calculs que les superordinateurs ne peuvent réaliser dans des échelles de temps connues en physique.
Les bits d’un ordinateur standard ne peuvent prendre que deux valeurs : 0 ou 1. En revanche, les qubits, les unités fondamentales du calcul quantique, peuvent se trouver dans plusieurs états en même temps grâce à la superposition. Cette propriété permet d’effectuer plusieurs calculs simultanément, rendant possible la résolution d’algorithmes extrêmement complexes.
Cependant, les chercheurs quantiques sont confrontés au problème de leur vulnérabilité aux perturbations de l’environnement, entraînant des erreurs, ce qui rend leur gestion complexe, surtout à grande échelle. Willow s’attaque à ce problème qu’ils tentent de résoudre depuis près de 30 ans.
Hartmut Neven, qui a créé et dirige Quantum AI, explique :
“Nous avons testé des réseaux de plus en plus grands de qubits physiques, passant d’une grille de qubits codés 3×3 à une grille de 5×5, puis à une grille de 7×7 – et à chaque fois, en utilisant nos dernières avancées en matière de correction d’erreurs quantiques, nous avons pu réduire le taux d’erreur de moitié.”
Ce progrès, qualifié de “below threshold ” démontre que l’augmentation des qubits ne dégrade pas la performance du système comme cela a été observé par le passé, mais la renforce, ce qui marque un tournant pour la correction d’erreurs quantiques en temps réel.
Performances exceptionnelles
Quantum AI a mesuré les performances de Willow sur le benchmark d’échantillonnage de circuits aléatoires (RCS), conçu pour tester les capacités des ordinateurs quantiques par rapport à un ordinateur classique.
Willow a effectué un calcul en moins de cinq minutes qui prendrait au supercalculateur exaflop Frontier, l’un des plus rapides au monde, 1025 ou 10 quadrillions d’années, un nombre qui dépasse largement l’âge de l’Univers.
Pour Hartmut Neven, “la puce Willow est une étape majeure dans un voyage qui a commencé il y a plus de 10 ans” lors de la création de Quantum AI. L’informatique quantique permettra de “découvrir de nouveaux médicaments, de concevoir des batteries plus efficaces pour les voitures électriques et d’accélérer les progrès en matière de fusion et de nouvelles alternatives énergétiques. Beaucoup de ces futures applications révolutionnaires ne seront pas réalisables sur les ordinateurs classiques ; ils attendent d’être déverrouillés grâce à l’informatique quantique”.
