Contrairement aux processeurs classiques qui traitent l’information avec des bits prenant la valeur 0 ou 1, un processeur quantique utilise des qubits. Grâce aux principes de la superposition et de l’intrication quantique, ces qubits peuvent exister dans plusieurs états simultanément, permettant d’exécuter des calculs complexes à une vitesse bien supérieure à celle des ordinateurs traditionnels. Ces machines devraient permettre d’obtenir des avancées majeures dans des domaines comme la cryptographie, la simulation moléculaire ou l’optimisation logistique.
Duel au sommet avec Google et Microsoft
Les chercheurs de l’Université des Sciences et Technologies de Chine (USTC) ont mis au point avec le Zuchongzhi-3 un sacré phénomène. Par rapport à son prédécesseur, le Zuchongzhi-2, cette nouvelle version pousse encore les murs. Son architecture repose sur une grille de 105 qubits. Côté précision, c’est du sérieux : une fidélité de 99,90 % pour les opérations à un qubit, 99,62 % pour celles à deux qubits et un taux de lecture correct à 99,13 %. La précision est essentielle en informatique quantique, car la moindre erreur peut entraîner des résultats incohérents en raison de la sensibilité extrême des qubits aux perturbations extérieures.
Les scientifiques ont testé sa puissance en exécutant une tâche de « random circuit sampling » sur 83 qubits et 32 cycles. Résultat : le Zuchongzhi-3 aurait une avance de 15 ordres de grandeur sur les meilleurs algorithmes classiques. Bref, un véritable exploit dans le domaine.
Avec cette annonce, la Chine envoie un message clair aux géants américains. Google, pionnier de la « suprématie quantique » en 2019 avec son processeur Sycamore (53 qubits), a récemment présenté son modèle Willow (105 qubits). Son approche repose sur la correction d’erreurs, permettant d’effectuer des calculs en cinq minutes qui prendraient plusieurs milliards d’années à un superordinateur.
Microsoft, de son côté, mise sur une autre voie. Son processeur Majorana 1 ne fonctionne pas avec des qubits classiques mais utilise un supraconducteur topologique pour plus de stabilité. Actuellement limité à 8 qubits, Microsoft espère à terme intégrer plusieurs millions de qubits dans un espace restreint.
Du côté de l’USTC, l’objectif n’est pas seulement la vitesse. L’équipe planche sur la correction d’erreurs avec un système basé sur le « surface code », une technique qui pourrait rendre l’informatique quantique plus fiable et exploitable à grande échelle.
Malgré ces avancées impressionnantes, on est encore loin de voir des ordinateurs quantiques remplacer nos PC ou booster l’informatique dans le nuage. Chaque entreprise explore une approche différente pour surmonter les défis techniques : vitesse, correction d’erreurs, stabilité… Personne ne sait encore laquelle sera la plus efficace à long terme.
L’USTC prévoit en tout cas de pousser plus loin ses recherches en améliorant la correction d’erreurs et en augmentant la capacité d’intégration des qubits. En collaboration avec plusieurs instituts chinois, l’objectif est d’optimiser la manipulation des données quantiques pour, un jour, rendre ces machines exploitables auprès du grand public.
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