Google révèle que les superordinateurs classiques mettraient 10 000 milliards d’années à rivaliser !
Selon une récente étude publiée par Google, les ordinateurs quantiques pourraient accomplir des tâches impossibles pour les superordinateurs classiques, transformant radicalement notre compréhension de la puissance de calcul. Cette découverte souligne l’incroyable potentiel des technologies quantiques et met en lumière des scénarios où ces machines surpassent de loin les plus puissants des superordinateurs actuels.
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Suprématie quantique : une réalité
Google franchit une nouvelle étape dans la course à la suprématie quantique avec son processeur Sycamore. La récente étude montre que sous certaines conditions, notamment un faible niveau de bruit, les performances de ce processeur quantique surpassent celles de tout superordinateur classique, rendant certaines simulations et calculs pratiquement instantanés comparés aux 10 000 milliards d’années nécessaires pour un superordinateur classique. Cette percée pourrait accélérer de nombreux domaines de recherche, ouvrant la voie à des découvertes scientifiques auparavant inimaginables.
Comprendre le fonctionnement de Sycamore
Le processeur quantique Sycamore, au cœur de cette révolution, utilise un algorithme appelé échantillonnage de circuits aléatoires (RCS) pour générer des séquences de valeurs complexes. Cette étude a mis en évidence que lorsque Sycamore fonctionne avec peu de bruit, il atteint un niveau de complexité computationnelle inaccessible pour les superordinateurs classiques. Ce niveau de performance démontre le potentiel transformationnel des ordinateurs quantiques dans le traitement de l’information à une échelle jusqu’alors inatteignable.
Seuil de bruit et transitions quantiques
Les chercheurs de Google ont identifié un seuil de bruit critique au-delà duquel le Sycamore peut être dupé par des superordinateurs classiques. Cependant, en dessous de ce seuil, la complexité des calculs augmente, entraînant une transition vers une phase de calcul stable et extrêmement complexe, inaccessible aux machines classiques. Cette découverte souligne l’importance de minimiser le bruit pour exploiter pleinement les capacités des systèmes quantiques.
La dualité des transitions observées
L’étude révèle également deux transitions de phase quantiques clés. La première est une transition dynamique en fonction du nombre de cycles, et la seconde, une transition de phase quantique contrôlée par l’erreur par cycle, analysée à la fois théoriquement et expérimentalement grâce à un modèle de maillon faible. Ces transitions de phase sont fondamentales pour comprendre comment manipuler et maintenir les états quantiques pour une utilisation pratique.
Au-delà des capacités classiques
En exploitant 67 qubits sur 32 cycles, les chercheurs démontrent que le coût computationnel de leurs expériences dépasse largement celui des superordinateurs classiques actuels, même en tenant compte du bruit inévitable. Ces résultats confirment l’existence de phases computationnelles stables et complexes, accessibles avec les processeurs quantiques actuels. Cette démonstration prouve que les ordinateurs quantiques sont prêts à prendre en charge des tâches de calcul intensif qui défieraient toute tentative de simulation sur des plateformes classiques.
Le rôle unique du processeur Sycamore
Contrairement aux puces en silicium traditionnelles, le processeur Sycamore est conçu pour contrôler précisément les électrons à des températures proches du zéro absolu, afin de minimiser les fluctuations de température qui pourraient perturber les états délicats des électrons et introduire du bruit. Cette maîtrise du froid extrême est cruciale pour maintenir l’intégrité des calculs quantiques et pour avancer vers des applications technologiques concrètes et efficaces.
Quantum vs Classical : implications futures
Bien que les résultats impressionnants de Google ne signifient pas que les ordinateurs quantiques remplaceront les ordinateurs classiques dans tous les domaines, ils ouvrent la porte à des applications spécifiques où les quantiques excelleront, comme la simulation précise de réactions chimiques, auparavant jugées impossibles. Ces résultats indiquent également la direction future de l’informatique, où les technologies quantiques et classiques pourraient coexister, chacune optimisée pour des types de tâches spécifiques.
Cet article explore la récente étude de Google qui met en évidence le potentiel des ordinateurs quantiques pour surpasser les superordinateurs classiques dans certaines conditions. En démontrant que des tâches jusqu’alors considérées comme impraticables pourraient être réalisées en un temps record, Google non seulement pousse les limites de la technologie quantique mais redéfinit également les frontières de la puissance de calcul.
Source : Nature
