Le monde quantique est fascinant : à cette échelle, par exemple, les objets peuvent se trouver simultanément dans plusieurs états. Exploitant ce principe, un ordinateur quantique aurait des possibilités bien plus vastes qu’un modèle classique. Dans le cadre de sa série de vidéosQuestions d’experts, sur la physique et l’astrophysique, l’éditeur De Boeck a interrogé Claude Aslangul, professeur à l’UPMC, afin qu’il nous explique le fonctionnement de cette étrange machine.

Que ce soit en matière d’intelligence artificielle, de recherche médicale, de science des matériaux ou encore de big data, l’informatique quantique est riche de promesses. Pourtant, cette technologie est encore bien obscure pour le commun des mortels. Pour tenter de lever un peu le voile, IBM veut faire œuvre de pédagogie en créant ce qu’il appelle du « cloud computingquantique ». Concrètement, il s’agit de mettre à disposition du public l’un de ses processeursquantiques de 5 qubits pour pouvoir s’en servir et expérimenter ses capacités.

L’informatique quantique ne repose pas sur le fonctionnement d’un ordinateur classique où l’information est traitée sous forme binaire avec des bits qui représentent soit le 1 soit le 0. Un processeur quantique fonctionne avec des qubits qui peuvent posséder plusieurs valeurs : 1, 0 ou les deux à la fois. C’est notamment grâce à cette propriété que les ordinateurs quantiquespeuvent exécuter certains calculs beaucoup plus vite qu’une machine classique. Ils ont prouvé leur supériorité sur les ordinateurs classiques, notamment dans les recherches sur les bases de données.

Le processeur quantique 5 qubits d’IBM est installé au centre de ce circuit imprimé, à l’arrière duquel des connecteurs coaxiaux sont reliés à des câbles qui permettent d’envoyer et recevoir les signaux. © IBM Research

Une plateforme en ligne appelée IBM Quantum Experience

Le processeur dont il est ici question se trouve dans le centre de recherche d’IBM, dans l’État de New-York (que l’on peut visiter dans cette vidéo YouTube à 360°), installé dans un refroidisseur à dilution qui maintient la température légèrement au-dessus du zéro absolu.

Pour y accéder, pas besoin d’aller sur place. Il suffit de se connecter à la plateforme en ligne IBM Quantum Experience depuis un ordinateur ou une tablette tactile. L’accès se fait sur invitation, après avoir complété un petit formulaire précisant notamment le niveau de connaissance en informatique quantique. Avec cet outil, qui se veut très accessible, IBM espère ainsi attirer les chercheurs, les scientifiques, les enseignants qui, par leurs expérimentations et leurs retours, contribueront au développement de l’ordinateur quantique et à populariser cette technologie d’avenir auprès des étudiants.

Créer un algorithme pour jouer au Bonneteau

Pour illustrer concrètement ces capacités, Big Blue a publié une vidéo YouTube qui montre comment créer simplement un algorithme pour jouer au Bonneteau. Quatre cartes mélangées parmi lesquelles figure la reine, qu’il faut tenter de trouver du premier coup. Il n’y a qu’une chance sur quatre de tomber sur la bonne carte au premier essai. Cependant, en utilisant l’algorithme de Grover et deux qubits du processeur IBM, on peut obtenir la bonne réponse du premier coup. La composition de l’algorithme se fait assez simplement en faisant glisser les portes logiques sur l’interface qui ressemble à une partition.

IBM n’est pas le premier à avoir eu l’idée de rendre un processeur quantique accessible en ligne. Cela a été fait en 2013 par l’université de Bristol (Royaume-Uni) avec une puce de deux qubits.

« L’informatique quantique devient une réalité et elle va étendre les capacités de calcul bien au-delà de ce qui est imaginable avec les ordinateurs actuels », estime Arvind Krishna, directeur d’IBM Research. Toutefois, le géant américain rappelle à juste titre qu’un ordinateur quantique « universel », c’est-à-dire capable d’être programmé pour exécuter n’importe quelle tâche, n’existe pas encore. Big Blue pense en revanche que des processeurs de 50 à 100 qubits sont réalisables dans la prochaine décennie.

En créant une plateforme en ligne d’accès à l’un de ses processeurs quantiques, IBM espère à la fois faire découvrir cette technologie mais aussi progresser dans la découverte de nouvelles applications grâce aux contributions extérieures. © IBM Research

source: futura-sciences.com