Des chercheurs chinois créent l’ordinateur quantique le plus rapide au monde

Des chercheurs chinois créent l'ordinateur quantique le plus rapide au monde

Une équipe de recherche en Chine a dépassé Google en construisant un ordinateur quantique qui a effectué en un peu plus d’une heure un calcul qui prendrait plus de huit ans aux ordinateurs classiques.

Des chercheurs chinois creent lordinateur quantique le plus rapide au

Schéma d’une puce qubit supraconductrice bidimensionnelle utilisée dans l’ordinateur quantique Zuchongzhi. Image : Université chinoise des sciences et de la technologie

Il s’agit du dernier jalon mondial d’une série de développements en informatique quantique au cours des deux dernières années. Au cours de cette période, les chercheurs du monde entier ont finalement atteint l’« avantage quantique » tant recherché : le point auquel l’informatique quantique peut résoudre un problème qui prendrait un temps peu pratique pour l’informatique classique.

Selon Cosmos Magazine, les chercheurs de Google ont franchi le cap pour la première fois en 2019, en utilisant des qubits supraconducteurs (qui s’appuient sur le flux de courant pour effectuer des calculs), suivis d’une équipe en Chine en 2020, qui a augmenté la mise en utilisant des qubits photoniques (qui sont basé sur la lumière et ont le potentiel pour un fonctionnement plus rapide).

 

Aujourd’hui, une autre équipe chinoise, dirigée par le même chercheur, Jian-Wei Pan de l’Université des sciences et technologies de Chine à Shanghai, a de nouveau surpassé Google.

Dans un article de prépublication publié par ArXiv, l’équipe a démontré l’avantage quantique en utilisant des qubits supraconducteurs dans un processeur quantique appelé Zuchongzhi. Un article pré-imprimé, ou pré-imprimé, est la version qui n’a pas encore été évaluée par des pairs et n’a pas de formatage ni d’édition.

En savoir plus sur Zuchongzhi, l’ordinateur quantique créé par les Chinois

Zuchongzhi est un ordinateur programmable 2D qui peut manipuler simultanément jusqu’à 66 qubits. La nouvelle démo en a utilisé 56 pour résoudre un problème de calcul conçu pour tester la dextérité de l’ordinateur, c’est-à-dire pour démontrer la distribution de sortie de circuits quantiques aléatoires.

La base théorique de ce problème est difficile à résumer, impliquant la théorie des matrices aléatoires, l’analyse mathématique, le chaos quantique, la complexité computationnelle et la théorie des probabilités, mais l’important est de savoir que le temps qu’il faut pour résoudre ce problème augmente de façon exponentielle plus il y a de qubits. sont ajoutés au système.

Cela le rend rapidement ingérable pour les supercalculateurs classiques et donc un environnement de test approprié pour l’avantage quantique.

« Notre travail établit un avantage quantique de calcul sans ambiguïté qui est irréalisable pour le calcul classique dans un laps de temps raisonnable », explique l’article. « La plate-forme d’informatique quantique programmable de haute précision ouvre une nouvelle porte pour explorer de nouveaux phénomènes à plusieurs corps et mettre en œuvre des algorithmes quantiques complexes. »

Ce problème était environ 100 fois plus difficile que le processeur Sycamore de Google résolu en 2019. Alors que Sycamore utilisait 54 qubits, Zuchongzhi en utilisait 56, montrant qu’en augmentant le nombre de qubits, les performances du processeur s’améliorent de façon exponentielle.

Ces chiffres sont bien inférieurs aux 76 qubits photoniques utilisés dans la démo 2020 de l’équipe chinoise, mais ce processeur impliquait une nouvelle configuration de lasers, de miroirs, de prismes et de détecteurs de photons, et n’était pas programmable comme Sycamore ou Zuchongzhi.