Des scientifiques apportent « une preuve inconditionnelle » de la supériorité des ordinateurs quantiquesCrédits : Devrimb/iStock

L'annonce pourrait paraître surprenante, mais elle est pourtant importante. Si les promesses autour des performances des ordinateurs quantiques sont impressionnantes (entraînant même certains fantasmes), il ne s'agissait que d'une théorie... du moins jusqu'à présent.

Passer de la théorie à la pratique est crucial. Le cas ressemble à celui des ondes gravitationnelles : on se doutait depuis longtemps de leur existence, mais en avoir la preuve permet de voir les choses différemment.

Justement, la prestigieuse revue Science a publié un article de Sergey Bravyi (IBM Research), David Gosset (Université de Waterloo) et Robert König (université de Munich).

Baptisé « Quantum advantage with shallow circuits », il apporte « une preuve inconditionnelle » de l'avantage d'un ordinateur quantique, selon les auteurs. Ils ajoutent que leur algorithme est un bon candidat pour des expérimentations à court terme.

Dans un billet de blog, IBM apporte des détails et explique qu'il fallait apporter une preuve « indiscutable ». Il cite l'algorithme de Shor pour la factorisation d'entiers en exemple : il est souvent mis en avant pour vanter les performances des ordinateurs quantiques, car il est « plus rapide que toute méthode connue sur un ordinateur classique ».

Ce n'est donc pas une preuve suffisante. Rien ne dit en effet qu'une nouvelle méthode de factorisation ne sera pas découverte un jour, rendant un ordinateur classique aussi rapide, voire plus, qu'un ordinateur quantique.

« Ce que les scientifiques ont prouvé, c’est qu’il existe certains problèmes qui nécessitent une profondeur de circuit fixe lorsqu’ils sont effectués sur un ordinateur quantique, même si vous augmentez le nombre de qubits [NDLR : des bits quantiques] pour les entrées. Ces mêmes problèmes nécessitent que la profondeur augmente avec le nombre d'entrées sur un ordinateur classique », explique IBM.

La notion de profondeur est importante en quantique : c'est le nombre d'opérations que peut réaliser un ordinateur durant le temps de la cohérence quantique, c'est-à-dire lorsque le système est opérationnel. Ensuite il s'effondre et les calculs s'arrêtent. Un phénomène qui n'existe pas sur un ordinateur classique. Ainsi, plus le nombre d'entrées est élevé, plus l'ordinateur quantique sera performant. CQFD.

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