Microsoft et Atom Computing : Une avancée majeure en informatique quantique

Après des années de recherche intensive, l'informatique quantique fait son apparition sur le marché. Lors de la conférence Microsoft Ignite 2024, le géant de Redmond et son partenaire Atom Computing ont annoncé un exploit impressionnant : l'enchevêtrement de 24 qubits logiques, la brique fondamentale de l'informatique quantique.

Comprendre les qubits logiques

Pour apprécier l'importance de cette avancée, il est essentiel de comprendre que les qubits logiques sont créés en combinant plusieurs qubits physiques, constitués d'atomes neutres. Ces atomes, dépourvus de charge électrique, sont maintenus en lévitation par des faisceaux laser ultra-précis. Cette manipulation à l'échelle microscopique permet d'utiliser les principes de la mécanique quantique pour réaliser des calculs d'une complexité inimaginable pour les ordinateurs traditionnels.

Une solution innovante pour la stabilité des atomes

L'accomplissement remarquable de Microsoft et Atom Computing ne se limite pas seulement au nombre record de qubits enchevêtrés. Les deux entreprises ont développé un système capable de contrôler ces atomes instables, qui ont tendance à se volatiliser sans avertissement. Pour résoudre ce défi, les ingénieurs ont créé une solution astucieuse : dès que les atomes sont placés dans le système, une caméra ultrasensible enregistre leur position, établissant une carte précise de leur emplacement. Ainsi, la luminescence émise par ces atomes durant leur fonctionnement permet une vérification continue de leur stabilité.

Une avancée unique dans la correction des erreurs

Krysta Svore, vice-présidente du développement quantique chez Microsoft Azure Quantum, a déclaré : « Nous avons non seulement démontré la possibilité de réaliser des calculs avec ces qubits logiques, mais aussi notre capacité à les protéger de manière répétée contre les erreurs. » Cette avancée, unique au monde dans la correction des erreurs, ouvre la porte à des applications pratiques auparavant inimaginables.

Des performances déjà supérieures à l'informatique classique

Les performances du système surpassent déjà celles de l'informatique classique. L'équipe a réalisé l'algorithme Bernstein-Vazirani sur 20 qubits logiques, nécessitant 80 qubits physiques. Cet algorithme est capable de résoudre efficacement une chaîne de bits secrète en n'effectuant qu'un seul appel à la fonction, ce qui le rend exponentiellement plus rapide qu’un ordinateur traditionnel.

Les caractéristiques de l'algorithme Bernstein-Vazirani

Conçu dans les années 90, cet algorithme exploite les propriétés uniques de la superposition et de l'interférence. Un qubit, grâce à la superposition, peut représenter simultanément toutes les possibilités, tandis que l'interférence isole la solution recherchée. Imaginez devoir trouver une aiguille dans une botte de foin : alors qu'un ordinateur classique examinerait chaque brin de foin un à un, un ordinateur quantique est capable de les évaluer tous à la fois, engendrant un gain de temps et d'efficacité considérable.

Des ambitions prometteuses de collaboration

Ben Bloom, PDG d'Atom Computing, ne cache pas ses ambitions : « Notre collaboration avec Microsoft a déjà produit des résultats remarquables. En intégrant nos qubits d'atomes neutres à leur système, nous offrons enfin des qubits logiques fiables sur une machine quantique commerciale. » Les deux entreprises prévoient ainsi de lancer dès l'année prochaine des ordinateurs quantiques intégrant plus de 1 000 qubits physiques, promettant des applications révolutionnaires en chimie, en science des matériaux et au-delà. Toutefois, pour les utilisateurs qui rêvent d'avoir un tel appareil dans leur salon, il faudra patienter un peu plus.