De nouveaux algorithmes et techniques ouvrent la voie à des applications innovantes.
Les ordinateurs quantiques stimulent l'imagination depuis près d'un demi-siècle. Logique aussi :ils résolvent des problèmes pour lesquels la machine classique ne suffit pas. Pensez à des simulations chimiques précises pour créer de nouvelles molécules et de nouveaux matériaux. Ou des problèmes d'optimisation complexes, dans lesquels toutes sortes de facteurs sont pesés afin de distiller la meilleure solution. Le potentiel perturbateur de la technologie est immense.
Une machine classique examinerait toutes les solutions possibles une par une. Ce que fait l'ordinateur quantique transcende l'analogie classique. Le secret de sa capacité à résoudre des problèmes réside dans la mécanique quantique. Dans le calcul, il suppose une superposition quantique de toutes les solutions possibles, afin de zoomer sur la bonne réponse avec intrication et interférence quantique. Nous n'entrons jamais en contact avec quelque chose comme ça dans notre vie quotidienne.
L'inconvénient de ce miracle mathématique est que les ordinateurs sont très difficiles à construire. Une conception populaire fonctionne avec des matériaux supraconducteurs qui nécessitent des pièces cent fois plus froides que l'espace extra-atmosphérique. Les états quantiques délicats doivent être soigneusement contrôlés et le processeur ne doit pas voir un rayon de lumière. Jusqu'à récemment, seuls quelques modèles de base étaient utilisés dans le monde, par des spécialistes en laboratoires. Mais les progrès technologiques ont ouvert la voie aux premiers prototypes qui peuvent enfin tester des idées, des algorithmes et d'autres techniques qui n'étaient jusque-là que de la théorie.
Les machines ne sont pas encore assez puissantes pour des problèmes plus complexes que ce que le supercalculateur actuel peut gérer. Pourtant, les scientifiques ont déjà fait de grands progrès. Ils ont développé des algorithmes qui tourneront plus vite sur une machine quantique, et grâce aux bits quantiques supraconducteurs, la cohérence (la durée de vie de l'information quantique) a plus que centuplé en dix ans. Nous sommes capables de mesurer les erreurs quantiques les plus importantes, et en 2016 IBM a ouvert le premier ordinateur quantique au grand public.
Avec IBM Q, vous pouvez programmer dans le cloud via une interface graphique. L'interface fonctionne désormais avec le langage de programmation populaire Python. IBM Q a conduit à des innovations indispensables au développement ultérieur de la technologie. Plus d'une vingtaine d'articles académiques ont été créés grâce à l'ordinateur quantique. Le domaine de travail se développe rapidement. Des chercheurs et plus de cinquante start-ups et grandes entreprises sont impatients de réaliser le rêve quantique.
Maintenant qu'il est à portée de main, nous devons nous préparer aux possibilités infinies de l'ordinateur quantique. Il faut réfléchir à ce qu'on va faire avec une machine capable de traiter les problèmes les plus complexes. Des guides peuvent déjà être trouvés sur Internet pour nous aider sur notre chemin.
Il y a encore de nombreux obstacles sur le parcours. Le temps de cohérence doit augmenter et le taux d'erreur diminuer. Lorsque des erreurs se produisent, nous devons être en mesure de les repérer et de les corriger. Le logiciel et le matériel continuent d'être développés. Mais les avis sont partagés sur la façon dont nous déterminons quand la technologie est mature.
Certains utilisent comme critère un calcul tellement obscur qu'il est presque impossible à comprendre pour le grand public. D'un autre côté, moi et d'autres pensons que l'ordinateur quantique n'est complet que s'il peut résoudre des problèmes d'importance commerciale, intellectuelle et sociale. La bonne nouvelle est que ce jour est enfin en vue.
