Google présente Bristlecone, son nouveau processeur quantique de 72 qubits

Avec lequel l'entreprise compte prouver la suprématie quantique

Google : les chercheurs de l'entreprise sont sur le point de construire un ordinateur quantique
Grâce à une nouvelle puce

En 2014, Google a embauché le physicien John Martinis pour mettre au point ses puces quantiques. Le géant de la recherche ne cache pas ses ambitions de se doter d’un ordinateur quantique capable de surpasser les performances de n'importe quel supercalculateur classique.

Alors que des rapports antérieurs avaient annoncé que Google pourrait construire un véritable ordinateur quantique dès cette année, John Martinis s’attend à ce que cet objectif soit atteint dans quelques mois seulement. Martinis et son équipe cherchent à mettre en place des puces capables de manipuler les données selon les principes de la physique quantique. Martinis a informé que son équipe va créer une machine qui atteint la “suprématie quantique”, ce qui veut dire qu’elle peut réaliser un calcul qui va au-delà des limites des ordinateurs classiques. Pour prouver cet exploit, Google va encore une fois comparer les résultats de sa machine face aux supercalculateurs les plus avancés du monde. « Nous pensons que nous sommes prêts pour cet exploit, nous pouvons le faire maintenant », a dit Martinis.

La raison pour laquelle Martinis est confiant vient des dernières prouesses de son équipe. Elle a mis en place une nouvelle puce quantique pour tester le design et les propriétés nécessaires pour mener cette comparaison avec les ordinateurs classiques.

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, ce qui lui confère des capacités de calcul énormes, comparé aux machines classiques. Jusqu'en 2008, la difficulté majeure concerne la réalisation physique de l'élément de base : le qubit. Le phénomène de décohérence (perte des effets quantiques en passant à l'échelle macroscopique) freine le développement des calculateurs quantiques. Des solutions très limitées ont été développées par D-Wave et IBM, mais jusque-là, tout ce qu’elles peuvent réaliser est à la portée des calculateurs classiques.

Jusque-là, les chercheurs n’ont réussi à manier qu’un nombre limité de qubits. Google a déjà publié les résultats d’une puce ayant neuf qubits arrangés en une seule ligne, mais Martinis ambitionne d’avoir 49 qubits pour assurer ce qu’il appelle la “suprématie quantique”.

La dernière puce de Google incorpore seulement six qubits, mais ils sont arrangés en une configuration de deux par trois ; Martinis a indiqué que cet arrangement montre que la technologie développée par son équipe fonctionne toujours même quand les qubits sont arrangés côte à côte.

Cette puce devra aussi tester la méthode de fabrication qui devra être suivie pour la production des qubits ainsi que le filage conventionnel nécessaire pour les contrôler sur des puces séparées et qui devront être reliées ensemble plus tard. Cette approche a été suivie par l’équipe de Google depuis sa création. Elle permet d’éliminer les lignes de contrôle additionnelles requises dans des puces plus larges, en effet, elles peuvent perturber le fonctionnement des qubits.

« Ce processus fonctionne », a dit Martinis. « Maintenant nous sommes prêts à passer à la vitesse supérieure. » Les designs d'appareils dotés de 30 à 50 qubits sont déjà en cours de développement, dit-il.

L’équipe de Google fait partie de nombreuses équipes de recherche industrielle formées récemment après que les études ont démontré que la technologie derrière l’informatique quantique devient de plus en plus malléable. Plusieurs entreprises se sont engagées dans la course pour le développement de processeurs quantiques, notamment Intel, Microsoft, IBM et même quelques startups. Mais Google fait partie des leaders de ce domaine et se compare même à IBM selon Simon Gustavsson, chercheur principal dans une équipe de recherche en informatique quantique à MIT.

Si Google arrive à réaliser son expérience de suprématie quantique cette année, l’entreprise va renforcer sa compétitivité en la matière, néanmoins, il faudra des processeurs quantiques dotés de plus de 50 qubits pour qu’ils soient utiles. « Ça sera un exploit académique », a dit Chris Monroe, professeur à l’Université du Maryland et cofondateur de la startup d’informatique quantique IonQ. « Après il faudra savoir comment rendre [cette technologie] plus scalable et programmable. »

Martinis est bien d’accord que la technologie est loin d’être parfaite et qu’il reste beaucoup à faire, mais il pense que cette expérience va constituer un benchmark pour tous ceux qui travaillent sur un ordinateur quantique dans le futur.

Source : MIT Technology Review

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Voir aussi :

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