Sycamore processeur quantique informatique

La Suprématie Quantique de Google

En octobre 2019, Google annonce dans la revue scientifique Nature avoir atteint la suprématie quantique. C’est-à-dire que pour la première fois, un ordinateur quantique peut réaliser un calcul que ne pourrait pas effectuer le plus puissant des superordinateurs.

Une rapidité sans précédant

En 3 min, Sycamore, le nouveau processeur quantique des ingénieurs de Google arrive à faire un calcul qui prendrait 10000 ans traditionnellement.

Dans un bit de stockage classique, on stocke un 0 ou un 1. Dans un qubit, l’analogue quantique du bit, on peut stocker une superposition d’états. Ce qui permet d’avoir deux fois plus d’information par unité de stockage, et donc 2^n pour plusieurs qubits.

différence bit qubit
Un qubit représente une superposition linéaire de deux états 0 et 1

Fonctionnant à une température proche du zéro absolu pour éviter les pertes électriques des supraconducteurs (0,02 K), ce processeur utilise la superposition quantique de ses 53 qubits intriqués. Ce qui équivaut à une capacité de stockage d’environ 2^53 = 10 millions de Go.

Quelles perspectives d’évolution ?

Actuellement, Sycamore fait beaucoup d’erreurs dues aux perturbations des mesures et réalise des tâches assez simples. Cependant, il pourrait avoir des applications révolutionnaires dans les prochaines décennies.

A partir de 1 000 000 000 qubits, il pourrait décomposer des grands nombres en produit de facteurs premiers. Cette opération mathématique est extrêmement compliquée pour les grands nombres et c’est ainsi que l’on protège des données informatiques avec des clés de sécurité. Les futurs supercalculateur quantique pourraient alors casser n’importe quel système de sécurité informatique actuel.

Dans l’avenir, une grande capacité de calcul permettrait de simuler plus précisément la météo, les évolutions des marchés financiers et pourquoi pas un jour le cerveau humain…

Ce n’est qu’une question de temps.

premier ordinateur eniac
1945 – L’ENIAC, le premier ordinateur
30t, 167m², 150kW, pouvant effectuer 5000 additions par seconde
premier transistor
1947 – Premier transistor
superordinateur d'ibm summit
2018 – Summit, le superordinateur d’IBM
9 216 processeurs et 27 648 cartes graphiques
200 pétaFLOPS (200.10^15 flop/s)
processeur sycamore de google
ordinateur quantique
2019 – Sycamore, processeur quantique de Google
processeur sycamore de google
2019 – Sycamore
53 qubits, 1cm², réalise un calcul en 3 min là où un superordinateur mettrait 10000 ans

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