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Google confirme son intention de présenter le premier ordinateur quantique de 49 qubits au monde
Avant la fin de cette année

Le , par Christian Olivier

43PARTAGES

20  0 
En 2014, Google a embauché le physicien John Martinis pour mettre au point ses puces quantiques. L’entreprise technologique était décidée à se doter d’un ordinateur quantique capable de surpasser les performances de n’importe quel supercalculateur classique et de démontrer de manière certaine la « suprématie quantique ». Martinis et son équipe ont commencé par concevoir des puces « relativement basiques » capables de manipuler les données selon les principes de la physique quantique. « Nous pensons que nous sommes prêts pour cet exploit, nous pouvons le faire maintenant », a dit Martinis.

Un ordinateur quantique utilise les propriétés quantiques de la matière, telles que la superposition et l’intrication afin d’effectuer des opérations sur des données. À la différence d’un ordinateur classique basé sur des transistors et qui travaille sur des données binaires (codées sur des bits, valant 0 ou 1), le calculateur quantique travaille sur des qubits dont l’état quantique peut posséder plusieurs valeurs. Ses caractéristiques devraient lui permettre de décupler ses performances de calcul.

Jusque-là, les chercheurs n’ont réussi à manier qu’un nombre limité de qubits. Au début de ses recherches, l’équipe de scientifiques de Google a réussi à créer le prototype d’une puce quantique d’un qubit baptisé transmon qui était basée sur des circuits supraconducteurs. En 2015, Google a publié les résultats d’une puce ayant neuf qubits arrangés en une seule ligne. Mais tout s’est accéléré à partir de 2016, lorsque Google s’est fixé l’objectif très ambitieux de construire, avant la fin de l’année 2017, un ordinateur quantique composé de 49 qubits. En effet, pour qu’un processeur quantique commence à trouver une certaine utilité, il devrait au minimum être doté de plus de 50 qubits. La firme de Mountain View a récemment confirmé que son projet est toujours d’actualité, en voie d’exécution et qu’elle compte bien le mener à son terme.

Lors d’une conférence qui se tenait à Munich en Allemagne, Alan Ho, un ingénieur du laboratoire d’intelligence artificielle quantique de Google, a expliqué que la société technologique travaillait déjà sur un système de calcul quantique de 20 qubits offrant une « fidélité sur deux qubits » de 99,5 %. Cet indice représente le taux d’erreurs susceptible d’être généré par le processeur. Plus ce taux est élevé, plus la fiabilité des résultats des calculs est importante. Il est important de signaler que les qubits de nature sont très instables et sensibles aux perturbations externes (température, champs magnétiques…). À cause de cela, concevoir un système de correction d’erreurs efficace et fiable demeure un sérieux défi à relever pour les pionniers de ce domaine.

La prochaine étape pour l’équipe d’Alan Ho consistera à créer une puce de 49 qubits avec un taux de fidélité sur deux qubits de 99,7 %. C’est avec ce système que Google entend démontrer la supériorité de l’informatique quantique, sur un calcul qui reste trop complexe pour les superordinateurs classiques : la simulation du comportement d’un arrangement aléatoire de circuits quantiques. Selon Alan Ho, cette étape sera franchie avant la fin de l’année.

Google et IBM sont actuellement les deux sociétés qui semblent les plus avancées dans le domaine de la recherche et de l’informatique quantique. Mais la firme de Mountain View semble avoir pris une longueur d’avance sur son concurrent IBM avec sa dernière annonce. IBM a dévoilé au mois de mai son ordinateur quantique le plus performant (17 qubits) qui devrait servir de base aux systèmes quantiques qu’IBM projette de commercialiser dans le cadre de son initiative IBM Q. Tout comme Google, IBM est déterminée à produire dès que possible des systèmes quantiques encore plus performants. D’autres solutions limitées ont également été développées par D-Wave, mais jusque-là, tout ce qu’elles peuvent réaliser est à la portée des calculateurs classiques.

Source : APS, SupInfo, New Scientist

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Voir aussi

Google pourrait construire un véritable ordinateur quantique dès 2017 capable de surpasser n'importe quel supercalculateur classique
Google cherche à renforcer la sécurité de Chrome face aux ordinateurs quantiques et expérimenter la cryptographie post-quantique

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Avatar de Zirak
Inactif https://www.developpez.com
Le 09/03/2018 à 13:36
Citation Envoyé par Ryu2000 Voir le message
Comme je l'ai déjà dit, on s'en fout complètement de la taille que ça prend, on sait même pas si il s'agit de la vraie photo...
TU te fou de la taille que ça fait, et pour info, CoderInTheDark est non-voyant, donc vraie ou fausse photo, il a peut-être envie de savoir ce qu'il y a dessus...

Citation Envoyé par Ryu2000 Voir le message

Ça va être quoi la prochaine question ?
Combien ça consomme de W ?
C'est vrai, ils sont chiants les gens à poser des questions en rapport avec le sujet, ils pourraient te laisser faire du HS sur le Cobol en paix !

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Avatar de Grimly
Membre averti https://www.developpez.com
Le 30/06/2017 à 15:52
Citation Envoyé par Pierre.dupuy Voir le message
A moins d'être spécialiste de la physique quantique c'est compliqué de comprendre en détail le fonctionnement de ces ordinateurs. Ce que j'en ai retenu (merci de me corriger si nécessaire :
1) la puissance d'un ordinateur quantique croit exponentiellement en fonction du nombre de quBits
2) la logique booléenne ne s'applique pas pour les ordinateurs quantique, il faut utiliser une logique alternative. Aujourd'hui ce qui freine l'avancé des ordinateurs quantique c'est le développement de cette logique
3) l'ordinateur quantique sera incapable de résoudre certain problèmes résoluble via la logique booléenne. Mais sera incomparablement plus rapide pour d'autre d'autres.

J'attend de voir quelle sera l'utilité pratique de ces ordinateurs, et j’espère qu'il ne sera pas en mesure de casser tout les algorithmes de chiffrement.
1) Plus ou moins. Ajouter un quBit multiplie par 2 la complexité des problèmes qui peuvent être résolus mais n'accélère pas ceux qui le sont déjà.
2) Pour faire fonctionner un ordinateur quantique, il faut pouvoir utiliser des quBits que l'on souhaite lier entre eux tout en les isolant de l'environnement (dont nous même avec notre lecture du résultat) qui peut les perturber. La limite est justement ce nombre de quBits qu'il faut manipuler et isoler en même temps.
3) Un ordinateur quantique est utilisable pour effectuer de la logique booléen si on paramètre chaque quBit avec un état de probabilité 1 et qu'on applique notre algorithme. Cependant, cela est très lent comparé à nos ordinateurs actuels.

Nos algorithmes de chiffrement s'appuient sur l'idée qu'il est difficile de factoriser un nombre. Un ordinateur quantique à 49 qubits sera capable de décomposer une clé de chiffrement de 49 bits.
Aujourd'hui nous utilisons généralement des clés de 2048 bits donc la marge existe encore. Mais si la loi de Moore s'applique aux ordinateurs quantiques, le chiffrement deviendra effectivement inefficace d'ici une 10aine d'année.
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Avatar de Jipété
Expert éminent sénior https://www.developpez.com
Le 09/03/2018 à 13:37
Citation Envoyé par Ryu2000 Voir le message
Comme je l'ai déjà dit, on s'en fout complètement de la taille que ça prend, on sait même pas si il s'agit de la vraie photo...
Il va falloir supporter encore longtemps ton arrogance déplacée ?
Que toi tu t'en fiches, c'est une chose, mais quelqu'un avec des problèmes de vision a posé une question précise et légitime, alors tu réponds à la question ou tu te tais, on ne te demande pas un commentaire.
C'est lourd, là.

Ah, grillé par Zirak à une minute près,
6  0 
Avatar de DonQuiche
Expert confirmé https://www.developpez.com
Le 02/07/2017 à 22:09
Citation Envoyé par Pierre.dupuy Voir le message
A moins d'être spécialiste de la physique quantique c'est compliqué de comprendre en détail le fonctionnement de ces ordinateurs. Ce que j'en ai retenu (merci de me corriger si nécessaire :
1) la puissance d'un ordinateur quantique croit exponentiellement en fonction du nombre de quBits
2) la logique booléenne ne s'applique pas pour les ordinateurs quantique, il faut utiliser une logique alternative. Aujourd'hui ce qui freine l'avancé des ordinateurs quantique c'est le développement de cette logique
3) l'ordinateur quantique sera incapable de résoudre certain problèmes résoluble via la logique booléenne. Mais sera incomparablement plus rapide pour d'autre d'autres.
Un qbit c'est un vecteur à deux dimensions contenant deux bits. Deux qbits c'est un vecteur de 4 bits.

Donc si tu as 49 qbits, tu peux faire des opérations sur 2^49 bits à la fois à chaque cycle ! Autrement dit des opérations sur 500 To à chaque cycle.

Par exemple pour une recherche de chemins, tu vas utiliser tes 49 qbits pour stocker l'ensemble des n-uplets décrivant les trajets connus : (id source, id destination, longueur).
Puis tu itères en calculant à chaque itération tous les trajets composés de deux sous-trajets (trajet source, trajet destination, longueur), en quelques cycles seulement à chaque fois.
Tu t'arrêtes une fois que l'un des cycles correspond aux ids cherchées, et tu retournes la longueur.

Le seul bémol est qu'un cycle dure es beaucoup plus lent que sur un processeur normal. Du coup ça n'est effectivement pas efficace pour n'importe quoi, tout comme un GPU est trop lent pour les tâches CPU.
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Avatar de talon
Nouveau membre du Club https://www.developpez.com
Le 29/07/2017 à 9:47
Peut importe que les services délivrés sur le cloud soient produits par des ordinateurs quantiques ou classiques. ATOS a récemment révélé un simulateur d'ordinateur quantique qui n'est qu'un machine bien classique mais qui pourrait préfigurer le fonctionnement d'un vrai ordinateur quantique. Des annonces, mais pas encore de démonstration sur la faisabilité de telles machines. Un cloud d'un coté, un simulateur de l'autre, mais rien de tangible.

L'ordinateur quantique repose sur le postulat qu'avant être déterminé par une mesure, un objet quantique superpose tous les états possibles qui seront révélés par la mesure. Malheureusement, ce postulat n'est pas vérifié, est basé sur une interprétation mathématique du modèle matriciel de la mécanique quantique et non pas sur un principe physique. Ce qui peut avoir du sens en mathématique peut être absurde du point de vue physique.

Les expériences d'Alain Aspect ont prouvé que les variables cachées qui pouvait expliquer l'intrication de deux particules n'existent pas. L’inexistence de ces variables cachées font fortement pencher la balance sur l'inexistence des états superposés sur un objet quantique avant interaction avec un appareil de mesure (interprétation de Copenhague). Ceci n'est pas une preuve formelle, c'est pourquoi je dis que je n'y crois pas. Et les annonces de soit-disant ordinateurs quantiques renforcent encore ma conviction.

Cette annonce, c'est juste pour vendre des services de cloud.
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Avatar de AoCannaille
Membre émérite https://www.developpez.com
Le 13/03/2018 à 11:15
Citation Envoyé par Ryu2000 Voir le message
Pardon, je n'avais pas conscience du problème de vue de CoderInTheDark.
Là du coup je comprend l’intérêt de la question.
Citation Envoyé par CoderInTheDark Voir le message
C'est gros comment un ordinateur quantique ?
[...]
Mais c'est une information que je n'ai pas, sans les yeux
[...]
Si ce n'est pas la preuve que tu ne lis pas les messages auxquels tu réponds...
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Avatar de CoderInTheDark
Membre chevronné https://www.developpez.com
Le 13/03/2018 à 13:26
Citation Envoyé par Ryu2000 Voir le message
Pardon, je n'avais pas conscience du problème de vue de CoderInTheDark.
Là du coup je comprend l’intérêt de la question.
Bon je te pardonne pour cette fois.
Mais la prochaine fois tu copieras 100 fois, "je lirai les messages avant de poster", à la craie comme Bart Simpson
4  0 
Avatar de Pierre.dupuy
Membre habitué https://www.developpez.com
Le 30/06/2017 à 13:43
Citation Envoyé par CodeurPlusPlus Voir le message
Les ordinateurs quantiques... même avec les explications de "Science étonnante", je ne comprends pas comment ça marche :

A moins d'être spécialiste de la physique quantique c'est compliqué de comprendre en détail le fonctionnement de ces ordinateurs. Ce que j'en ai retenu (merci de me corriger si nécessaire :
1) la puissance d'un ordinateur quantique croit exponentiellement en fonction du nombre de quBits
2) la logique booléenne ne s'applique pas pour les ordinateurs quantique, il faut utiliser une logique alternative. Aujourd'hui ce qui freine l'avancé des ordinateurs quantique c'est le développement de cette logique
3) l'ordinateur quantique sera incapable de résoudre certain problèmes résoluble via la logique booléenne. Mais sera incomparablement plus rapide pour d'autre d'autres.

J'attend de voir quelle sera l'utilité pratique de ces ordinateurs, et j’espère qu'il ne sera pas en mesure de casser tout les algorithmes de chiffrement.
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Avatar de John Bournet
Membre éclairé https://www.developpez.com
Le 08/03/2018 à 16:11
Citation Envoyé par Ryu2000 Voir le message
Pourquoi ça ne paie pas plus alors ?
Si les gens compétent dans un domaine sont difficile à trouver, normalement leur salaire devrait être plus élevé, non ?
Ne serait-ce pas supposé fonctionner comme ça en théorie ?
Une grosse ESN de ma région a fait face à ce genre de problématique, ils ont pris le parti de former des chômeurs (avec des cursus scientifiques) au COBOL, pendant 6 mois, dans leur immense générosité, pour proposer un avenir professionnel à des gens qui se trouvaient dans l'ornière (et aussi grâce au partenariat pole-emploi qui va bien). La contre-partie de cette formation était un salaire misérable (~25k de mémoire) et une obligation de rester au service de la boite de 24 mois. Vu la quantité de stagiaire et le faible coût, l'ESN a été gagnante sur toute la ligne.
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Avatar de Jipété
Expert éminent sénior https://www.developpez.com
Le 09/03/2018 à 0:10
Citation Envoyé par CoderInTheDark Voir le message
C'est gros comment un ordinateur quantique ?
Une pièce un entrepôt.
Citation Envoyé par Ryu2000 Voir le message
Sur la photo ça n'a pas l'air immense...
C'est un petit cylindre.
Avec ça il est bien renseigné, ah la la...

Bon, la photo nous montre une espèce de cylindre d'un diamètre d'environ 25 à 30 cm descendant peut-être du plafond ou de l'étage supérieur, dans lequel doivent voyager des paquets de câbles qui vont se connecter dessous, sur une partie terminale ayant la taille d'environ deux grosses boîtes de chaussures (impossible d'estimer la profondeur, l'épaisseur, de la chose), avec bien visible en façade une platine supportant une tripotée de connecteurs pour les câbles dont j'ai parlé et en son centre un gros chip noir qui ressemble à un gros processeur, sauf qu'il n'a pas de radiateur.
Sur le côté droit de l'image on voit le quart d'un bonhomme face à nous, le quart car la photo est coupée de haut en bas et la partie gauche du gars n'est pas visible, ni au-dessus de la ceinture.
On se demande à quoi il sert, à part à servir d'échelle.

Ce qui est bizarre sur cette photo, c'est qu'il me semblait que les procs quantiques devaient travailler à une température proche du zéro absolu et là on ne voit rien de toute la tuyauterie bien isolée que ça doit nécessiter.
D'ici à ce que ça soit juste un effet d'annonce...
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