En bref

  • IBM affirme avoir démontré un « avantage quantique de confiance » en utilisant 70 qubits logiques et une nouvelle méthode de correction d'erreurs.
  • L'expérience a réalisé un calcul au-delà de la portée des principales méthodes de simulation classiques tout en fournissant des preuves statistiques que le résultat était exact.
  • Cette annonce marque une nouvelle étape dans la feuille de route quantique d'IBM, bien que le matériel reste bien en dessous de ce qui est jugé nécessaire pour menacer Bitcoin.

IBM affirme avoir démontré ce qu'il appelle un « avantage quantique de confiance », en prétendant qu'un ordinateur quantique a réalisé un calcul au-delà de la portée des principales méthodes de simulation classiques tout en fournissant des preuves statistiques que le résultat était exact.

Selon IBM, ce travail, mené avec des chercheurs de l'Université de Chicago, est la dernière étape en date dans l'effort de l'entreprise pour construire des ordinateurs quantiques tolérants aux pannes. L'expérience ne modifie pas fondamentalement les perspectives de sécurité à court terme de Bitcoin. Néanmoins, elle s'ajoute à un corpus croissant de recherches visant à surmonter l'un des plus grands obstacles de l'informatique quantique : corriger de manière fiable les erreurs tout en passant à l'échelle de systèmes plus grands.

L'avantage quantique fait référence à toute étape où un ordinateur quantique résout un problème pratique plus rapidement, à moindre coût ou plus efficacement que le meilleur ordinateur classique possible.

« Nous sommes maintenant fermement dans l'ère de l'avantage quantique », a déclaré Jay Gambetta, directeur de la recherche chez IBM et IBM Fellow, dans un communiqué. « Cette étape donne aux scientifiques, aux développeurs et aux entreprises une nouvelle base pour faire confiance aux ordinateurs quantiques alors qu'ils passent à l'échelle pour résoudre des problèmes bien au-delà de ce que nous pouvons réaliser classiquement. »

Dans sa dernière annonce, IBM a déclaré que des chercheurs ont encodé 70 qubits logiques en utilisant une nouvelle technique de correction d'erreurs, réalisant un calcul en environ 15 minutes qui, selon IBM, nécessiterait des durées irréalistes avec les principales méthodes de simulation classiques actuelles. L'expérience a exécuté 2 415 opérations logiques à deux qubits et 468 portes T logiques, tout en réduisant les taux d'erreur logiques à environ un dixième du taux d'erreur physique sous-jacent.

IBM affirme que l'expérience répond également à une critique de longue date des démonstrations d'avantage quantique : la vérification. Au lieu de s'appuyer sur l'échantillonnage de circuits aléatoires traditionnel, les chercheurs ont développé une alternative structurée qui permet de détecter les erreurs pendant le calcul tout en préservant la difficulté mathématique du problème.

« La vérification reste l'un des plus grands défis pour établir fermement l'avantage quantique expérimental », a ajouté Bill Fefferman, professeur associé à l'Université de Chicago. « Cette expérience développe des techniques pour mieux caractériser la fidélité des états quantiques difficiles sous l'effet du bruit, augmentant la confiance que l'ordinateur quantique résout un problème computationnellement difficile. »