Une équipe de scientifiques en Chine affirme avoir reproduit les performances de l’ordinateur quantique Sycamore de Google en utilisant du matériel traditionnel, sapant ainsi la suggestion selon laquelle l’entreprise a atteint la suprématie quantique.
Tel que rapporté par La science magazine, les scientifiques ont utilisé un système composé de 512 GPU pour effectuer le même calcul développé par Google pour démontrer qu’il avait franchi le cap de la suprématie quantique en 2019.
L’effort a été dirigé par le physicien statisticien Pan Zhang, qui a déclaré que le supercalculateur de son équipe a effectué le calcul 10 milliards de fois plus rapidement que Google ne l’aurait cru possible.
Quête de la suprématie quantique
La suprématie quantique (ou avantage quantique) peut être définie comme le point auquel les ordinateurs quantiques peuvent dépasser les performances potentielles maximales des supercalculateurs classiques dans une discipline particulière.
Il y a trois ans, Google a annoncé avoir réussi cet exploit avec Sycamore, qui, selon lui, n’a pris que 200 secondes pour résoudre un problème de mathématiques statistiques qui prendrait 10 000 ans à résoudre par un supercalculateur.
Le problème a été conçu de manière à accentuer à la fois les attributs des ordinateurs quantiques, qui exploitent un phénomène connu sous le nom de superposition pour accélérer les calculs, et les limites des systèmes traditionnels.
Cependant, la réclamation était traité avec méfiance par les acteurs de l’industrie depuis le début. Le critique le plus bruyant était IBM, qui affirmait que son supercalculateur Summit serait capable de résoudre le même puzzle en deux jours et demi, avec suffisamment de temps pour perfectionner la mise en œuvre. Et maintenant, un papier publié par Zhang et ses collègues a jeté un doute supplémentaire sur les affirmations de Google.
Comme expliqué par La science, pour reproduire les performances de Sycamore, les scientifiques ont d’abord dû reconfigurer le problème sous la forme d’un tableau mathématique 3D appelé réseau de tenseurs. Cela signifiait qu’ils pouvaient utiliser les GPU du système pour effectuer des calculs en parallèle.
La faible précision du calcul de Sycamore a donné à l’équipe chinoise une marge de manœuvre supplémentaire. En minimisant l’objectif de précision, ils ont pu accélérer le calcul des centaines de fois, reproduisant le même niveau de performance atteint par la machine quantique.
Quelle est la prochaine étape ?
Bien qu’il semble que Google ait été hâtif dans ses célébrations, on s’attend à ce que le jalon de la suprématie quantique tombe plus tôt que tard en raison du niveau d’investissement dans les activités de R&D dans l’espace.
Beaucoup de travail est en cours pour améliorer les performances en augmentant le nombre de qubits sur un processeur quantique, mais les chercheurs étudient également les opportunités liées à la conception de qubits, l’appariement des ordinateurs quantiques et classiques, les nouvelles techniques de réfrigération et plus encore.
Récemment, IBM a également suggéré que concentrer les investissements sur l’atténuation des erreurs pourrait porter des fruits significatifs à ce stade du développement des systèmes quantiques, ouvrant la voie à la suprématie quantique. La capacité à calmer certaines sources d’erreur permettra d’exécuter des charges de travail quantiques de plus en plus complexes avec des résultats fiables, selon la société.
« Chez IBM Quantum, nous prévoyons de continuer à développer notre matériel et nos logiciels en gardant cette voie à l’esprit », a écrit la société dans un communiqué. article de blog.
« Dans le même temps, avec nos partenaires et la communauté quantique croissante, nous continuerons d’élargir la liste des problèmes que nous pouvons cartographier sur les circuits quantiques et développerons de meilleures façons de comparer les approches des circuits quantiques aux méthodes classiques traditionnelles pour déterminer si un problème peut démontrer un avantage quantique. Nous espérons pleinement que cette voie continue que nous avons tracée nous apportera l’informatique quantique pratique.
- L’avancée des ordinateurs quantiques nécessitera une charge complète des meilleures technologies de cryptage
Par la science (s’ouvre dans un nouvel onglet)