La course est lancée. Cette fois, il s’agit d’être le premier à atteindre la suprématie quantique, le « graal » des fabricants d’ordinateurs quantiques. En supposant qu’ils existent…

 

En matière d’ordinateurs quantiques, il subsiste un flou artistique, que les fabricants ne semblent pas pressés de combler.

Il s’agit de la définition de ce qu’est réellement une machine quantique, tant il apparaît que DWave et IBM, par exemple, ne parlent pas des mêmes choses.

Tout est affaire de qubit.

Car dans un ordinateur quantique, la machine ne travaille plus sur des bits, mais des qubits.

Une machine à 2 qubits, ne manipule plus bêtement de simples bits, 0 ou 1, mais des états : 00, 01, 10, 11 et une combinaison probabiliste de ces états. En gros et pour « simplifier », la machine manipule des états, qui peuvent être en même temps dans l’une de ces configurations ou une combinaison de ces configurations. On le répète, en même temps. C’est comme si un ordinateur d’aujourd’hui écrivait un bit, mais que celui-ci pouvait être en même temps un 1, un 0 ou une combinaison de ces valeurs.

Evidemment, le concept peut sembler un peu bizarre à ceux qui n’ont pas fait des principes de mécanique quantique, leur livre de chevet. Mais les initiés, eux, sont depuis longtemps familiers avec cette bizarrerie, ce que Schrodinger illustrait avec son chat, qui pouvait être mort, vivant et malade en même temps.

Admettons encore…

Le vrai problème vient de ce que les fabricants ont annoncé des machines qui ne semblent pas se référer aux mêmes unités. Le canadien DWave, par exemple, a annoncé une machine à 2000 qubits (ça en fait des possibilités de juxtaposition !!!), alors qu’IBM se traîne, tout comme Google, à moins de 100 qubits. Il faut croire qu’il y a des qubits en couleurs et d’autres en noir et blanc.

La suprématie quantique

On désigne par ce néologisme le fait qu’un constructeur aurait réussi à construire une machine quantique qui dépasserait en performances, celles de la machine classique la plus puissante du monde.

Jusqu’à maintenant, on n’y était pas parvenu, sans parler des contraintes spécifiques de ce type d’ordinateur, avec la fameuse cohérence, temps pendant lequel la machine reste stable et les difficultés de fonctionnement à une température proche du zéro absolu.

Autant de problèmes qui ne semblent pas décourager les grands de ce monde qui, tels Google et IBM, considèrent que malgré ses limitations algorithmiques, l’ordinateur quantique mérite que l’on dépense des milliards $ pour lui.

Google en tout cas, est le premier à annoncer qu’il a atteint cette fameuse suprématie quantique, avec une machine baptisée Sycomore (Sycamore en anglais) à 53 qubits, moins puissante apparemment qu’une autre machine 72 qubits, annoncée en 2018. Google précisant que c’est grâce à une amélioration de la stabilité et donc à l’augmentation du temps de cohérence, que cette, performance a pu être atteinte.

Selon Google, son Cycomore aurait effectué un calcul en 3 mn et 20 secondes, qui aurait nécessité sur la machine non quantique la plus rapide du monde, un minimum de 10 000 ans. De quoi évidemment se lasser…

On ne connaît pas la nature exacte du calcul en question, mais tout porte à croire qu’il s’agit d’un algorithme taillé sur mesure pour les qubits…

Admettons toujours. Google a atteint la suprématie quantique. Grand bien lui fasse.

IBM de son côté a annoncé une machine quantique également à 53 qubits, qu’il mettra à la disposition de ses clients dans un nouveau datacenter dédié à ce genre de machines, de manière à ce que ceux-ci puissent se faire une idée concrète de ce qui les attend.

Curieusement, IBM ne parle pas de suprématie quantique. Sans doute le mot est-il trop fort, voire associé à des connotations contestables. Mais cela ne l’empêche pas de participer à cette course folle. Tout comme désormais Microsoft et surtout Intel, ce dernier ayant conçu récemment un processeur à 49 qubits.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Il y a beaucoup de marketing dans les annonces d’ordinateurs quantiques. Pour l’instant, Google a seulement démontré, que dans des conditions algorithmiques ultra-favorables, la machine quantique a fait mieux que la machine scientifique la plus puissante du monde et sans s’écrouler avant la fin des calculs. Le chemin est encore long avant d’atteindre le plateau de productivité, cher au Gartner…

Suprématie oui, mais sur quelle application ?

La course dont  nous sommes témoins, nous semble très contestable sur le fond. Car démontrer qu’un ordinateur quantique est plus rapide que le Summit d’IBM évalué à 122 petaflops, ne présente qu’un faible intérêt, si c’est pour calculer les nombres premiers d’un nombre volumineux. Car dans ce cas, l’algorithme est taillé pour la machine quantique. A l’inverse, vous démontrerez facilement que votre machine sous Windows 10 est plus performante que l’ordinateur quantique, si vous lui demandez d’effectuer un tri de fichier.

Si on veut vraiment parler de suprématie d’un concept de machine par rapport aux autres, il faudrait créer des familles d’usage et n’attribuer la palme qu’en fonction de ces familles.

Pour l’instant, il nous semble que la suprématie recouvre la seule puissance intrinsèque des ordinateurs quantiques et permet seulement de constater que la machine a tenu une durée supérieure au temps d’exécution d’un algorithme, sans s’écrouler pour cause de cohérence insuffisante.

Plus le temps passe, plus il apparaît qu’il faille être circonspect sur les annonces qui nous sont faites. Il y a beaucoup de marketing dans ce petit monde et nous ne crierons victoire que lorsque la machine aura prouvé, non pas sa suprématie, mais son utilité.