HAvez-vous été anxieux à propos de la technologie ces derniers temps ? Si oui, vous êtes en bonne compagnie. L’ONU a exhorté tous les gouvernements à mettre en œuvre un ensemble de règles conçues pour freiner l’intelligence artificielle. Un lettre ouverte, signé par des sommités telles que Yuval Noah Harari et Elon Musk, a appelé à suspendre la recherche sur l’IA la plus avancée et à prendre des mesures pour s’assurer qu’elle reste « sûre… digne de confiance et loyale ». Ces affres ont suivi le lancement l’année dernière de ChatGPT, un chatbot qui peut vous écrire un essai sur Milton aussi facilement qu’il peut générer une recette pour tout ce que vous avez dans votre placard ce soir-là.
Mais que se passerait-il si les ordinateurs utilisés pour développer l’IA étaient remplacés par des ordinateurs capables d’effectuer des calculs non pas des millions, mais des milliards de fois plus rapidement ? Et si des tâches qui pourraient prendre des milliers d’années à accomplir sur les appareils d’aujourd’hui pouvaient être accomplies en quelques secondes ? Eh bien, c’est précisément l’avenir que prédit le physicien Michio Kaku. Il pense que nous sommes sur le point de quitter l’ère numérique pour une ère quantique qui apportera des changements scientifiques et sociétaux inimaginables. Les ordinateurs n’utiliseront plus des transistors, mais des particules subatomiques, pour effectuer des calculs, libérant une puissance de traitement incroyable. Un autre physicien l’a comparé à mettre « un moteur de fusée dans votre voiture ». Comment te sens tu maintenant?
Kaku semble assez détendu à propos de tout cela – certains pourraient dire qu’il est énervé. Il me parle via Zoom depuis son appartement dans l’Upper West Side de Manhattan. Soixante-seize ans et retraité de la recherche, il enseigne toujours à la City University de New York où il est professeur de physique théorique et fait des choses amusantes. Fan d’Isaac Asimov, il me dit qu’il donne actuellement un cours sur la physique de la science-fiction. « Je parle de ce qui est connu et non connu sur les voyages dans le temps, les distorsions spatiales, le multivers, toutes les choses que vous voyez dans Marvel Comics, je les décompose. » Son site Web le décrit comme un « futuriste et vulgarisateur de la science » et son nouveau livre, Quantum Supremacy, esquisse toutes les promesses de l’informatique quantique et très peu d’inconvénients. Bien qu’il ait les longs cheveux blancs du savant fou stéréotypé, ils sont élégamment ramenés en arrière. Il parle au rythme d’un conférencier expérimenté, avec des explosions occasionnelles de légère perplexité qui poussent sa voix un peu plus haut.
Kaku a une explication simple pour le doom-mongering autour de ChatGPT : « Les journalistes hyperventilent à propos des chatbots… parce qu’ils voient que leur travail est en jeu. De nombreux emplois ont toujours été en jeu, mais personne n’en a vraiment parlé. Maintenant, les journalistes sont juste là dans le collimateur. C’est un point de vue quelque peu partiel – un rapport de Goldman Sachs a récemment estimé que 300 millions d’emplois sont à risque d’automatisation en raison de l’IA. Kaku admet que nous pourrions voir des «machines sensibles» émerger des laboratoires, mais estime que cela pourrait prendre encore une centaine d’années. En attendant, il pense qu’il y a de quoi se sentir bien.
Le moteur-fusée de l’informatique quantique va, selon Kaku, transformer complètement la recherche en chimie, biologie et physique, avec toutes sortes d’effets d’entraînement. Cela nous permettra entre autres d’extraire le CO2 de l’atmosphère et de le transformer en carburant, les déchets étant capturés et réutilisés – ce que l’on appelle le recyclage du carbone. Cela nous aidera à extraire l’azote de l’air sans les températures et les pressions élevées qui font que la production d’engrais représente actuellement 2 % de l’énergie utilisée sur Terre, conduisant à une nouvelle révolution verte. Cela nous permettra de créer des batteries super efficaces pour aider les énergies renouvelables à aller plus loin (les batteries lithium-ion d’aujourd’hui ne transportent qu’environ 1% de l’énergie stockée dans l’essence). Il résoudra les défis de conception et d’ingénierie qui nous empêchent actuellement de produire une énergie bon marché et abondante via la fusion nucléaire. Et cela conduira à des traitements radicalement efficaces contre le cancer, les maladies d’Alzheimer et de Parkinson, parmi une foule d’autres.
Comment? La principale chose à comprendre est que les ordinateurs quantiques peuvent effectuer des calculs beaucoup, beaucoup plus rapidement que les ordinateurs numériques. Pour ce faire, ils utilisent des qubits, l’équivalent quantique des bits – les zéros et les uns qui transmettent les informations dans un ordinateur conventionnel. Alors que les bits sont stockés sous forme de charges électriques dans des transistors gravés sur des puces de silicium, les qubits sont représentés par les propriétés des particules, par exemple le moment cinétique d’un électron. La puissance de feu supérieure des Qubits vient du fait que les lois de la physique classique ne s’appliquent pas dans l’étrange monde subatomique, leur permettant de prendre n’importe quelle valeur entre zéro et un, et permettant un mystérieux processus appelé intrication quantique, qu’Einstein a appelé spukhafte Fernwirkung ou « action effrayante à distance ». Kaku fait de vaillants efforts pour expliquer ces mécanismes dans son livre, mais il est essentiellement impossible pour un profane de les saisir pleinement. Comme l’explique la communicatrice scientifique Sabine Hossenfelder dans l’une de ses vidéos YouTube très populaires sur le sujet : « Lorsque nous écrivons sur la mécanique quantique, nous sommes confrontés à la tâche de convertir des expressions mathématiques en langage. Et quelle que soit la langue que nous utilisons, anglais, allemand, chinois ou autre, notre langage n’a pas évolué pour décrire le comportement quantique.
Ce qui nous reste, ce sont des analogies d’utilité variable, par exemple les petits trains avec des boussoles dessus et des souris dans des labyrinthes que Kaku invoque pour expliquer des idées aussi complexes que la superposition et les intégrales de chemin. Au-delà de cela, il y a un point important à retenir : la réalité est quantique, et les ordinateurs quantiques peuvent donc la simuler d’une manière que les ordinateurs numériques ont du mal à faire. « Mère Nature ne calcule pas numériquement », me dit-il. « Les ordinateurs quantiques devraient [be able to] démêler les secrets de la vie, les secrets de l’univers, les secrets de la matière, car le langage de la nature est le principe quantique. Si vous voulez savoir précisément comment fonctionne la photosynthèse (encore un mystère pour la science moderne), ou comment une protéine interagit avec une autre dans le corps humain, vous pourrez utiliser le « laboratoire virtuel » d’un ordinateur quantique pour la modéliser précisément. Concevoir des médicaments pour interrompre les processus biologiques qui tournent mal, comme la prolifération des cellules cancéreuses ou le mauvais repliement des protéines dans la maladie d’Alzheimer, pourrait devenir beaucoup plus facile. Kaku estime même que l’énigme du vieillissement sera résolue afin que nous puissions l’arrêter – l’un des chapitres de son livre s’intitule simplement « Immortalité ».
À ce stade, il convient d’introduire une mise en garde importante. Les ordinateurs quantiques sont très, très difficiles à fabriquer. Parce qu’ils reposent sur de minuscules particules extrêmement sensibles à tout type de perturbation, la plupart ne peuvent fonctionner qu’à des températures proches du zéro absolu, où tout ralentit et où le « bruit » environnemental est minimal. C’est, comme on peut s’y attendre, assez difficile à organiser. Jusqu’à présent, l’ordinateur quantique le plus avancé au monde, l’Osprey d’IBM, dispose de 433 qubits. Cela peut sembler peu, mais comme l’entreprise fait remarquer « le nombre de bits classiques qui seraient nécessaires pour représenter un état sur le processeur Osprey dépasse de loin le nombre total d’atomes dans l’univers connu ». Ce qu’ils ne disent pas, c’est que cela ne fonctionne que pendant environ 70 à 80 millionièmes de seconde avant d’être submergé par le bruit. Non seulement cela, mais les calculs qu’il peut effectuer ont des applications très limitées. Comme le note Kaku lui-même : « Un ordinateur quantique fonctionnel capable de résoudre des problèmes du monde réel est encore dans de nombreuses années. » Certains physiciens, comme Mikhail Dyakonov à l’Université de Montpellier, croire les défis techniques signifient les chances d’un ordinateur quantique « qui pourrait rivaliser avec votre ordinateur portable » jamais en cours de construction sont à peu près nuls.
Kaku efface ça. Il souligne les milliards de dollars investis dans la recherche quantique – « la ruée vers l’or est lancée », dit-il – et la façon dont les agences de renseignement ont mis en garde contre la nécessité de se préparer au quantique. Ce n’est pas une preuve qu’ils seront à la hauteur des attentes – cela pourrait être la folie des tulipes plutôt qu’une ruée vers l’or. Il hausse les épaules : « La vie est un pari. »
En tout cas, il est loin d’être le seul vrai croyant. Des sociétés telles qu’IBM, Google, Microsoft et Intel investissent massivement dans la technologie, tout comme le gouvernement chinois, qui a développé un ordinateur de 113 qubits appelé Jiuzhang. Donc, en supposant un instant que les rêves quantiques deviennent une réalité : est-ce responsable d’accentuer le positif, comme le fait Kaku ? Qu’en est-il de la possibilité que ces immenses capacités soient utilisées pour le mal ?
« Eh bien, c’est la loi universelle de la technologie, que [it] peut être utilisé pour le bien ou le mal. Lorsque les humains ont découvert l’arc et la flèche, nous avons pu les utiliser pour abattre le gibier et nourrir les membres de notre tribu. Mais bien sûr, l’arc et les flèches peuvent aussi être utilisés contre nos ennemis.
Les progrès de la physique, en particulier, ont toujours ouvert la perspective de nouvelles armes plus redoutables. Mais vous ne pouvez pas freiner la recherche en conséquence : vous faites les découvertes, puis vous en assumez les conséquences. « C’est pourquoi nous réglementons les armes nucléaires. Les armes nucléaires sont une conséquence assez simple des idées d’Einstein E=mc2. Et ils doivent être réglementés, car le ‘E‘ suffirait à détruire l’humanité sur la planète Terre. À un moment donné, nous allons atteindre les limites de cette technologie, là où elle a un impact négatif sur la société. En ce moment, je peux voir beaucoup d’avantages.
En tout cas, pour Kaku, savoir c’est pouvoir. C’est en partie la raison pour laquelle il est passé du laboratoire à la télévision, à la radio et aux livres. « Le but d’écrire des livres pour le public est de faire en sorte que [they] peut prendre des décisions éclairées, raisonnables et sages sur l’avenir de la technologie. Une fois que la technologie devient si compliquée que la personne moyenne ne peut pas la saisir, alors il y a de gros problèmes, car alors des gens sans boussole morale seront en charge de la direction de cette technologie.
Il y a aussi d’autres raisons. Dès son plus jeune âge, Kaku était, sans surprise, un fou de science-fiction. Mais il ne se contentait pas d’avaler les histoires, et voulait savoir si elles étaient vraiment possibles, si les lois de la physique pouvaient les vérifier ou les contredire. « Et dans la section scientifique, il n’y avait rien, absolument rien. Et j’étais [also] fasciné par le rêve d’Einstein d’une théorie du tout, une théorie des champs unifiés. Encore une fois, je n’ai rien trouvé, pas un seul livre, sur le grand rêve d’Einstein. Et je me suis dit, quand je serai grand, et que je deviendrai physicien théoricien, je veux écrire des articles sur ce sujet. Mais je veux aussi écrire pour moi quand j’étais enfant, aller à la bibliothèque et être tellement frustré que je n’avais rien à lire. Et c’est ce que je fais.
Les parents de Kaku faisaient partie des citoyens américains d’origine japonaise qui ont été internés pendant la Seconde Guerre mondiale, bien qu’ils soient nés dans le pays. Comme son père, il a grandi à Palo Alto, en Californie, le « point zéro » de la révolution technologique. L’ironie n’est pas perdue pour lui. « J’ai vu la Silicon Valley grandir à partir de rien. Quand j’étais enfant, c’était tous les champs de luzerne, les vergers de pommiers. J’avais l’habitude de jouer dans les vergers de pommiers de ce qui est maintenant Apple », rit-il. Si ses prédictions sur la révolution quantique sont correctes, elle pourrait bientôt être à nouveau transformée. « La Silicon Valley pourrait devenir une ceinture de rouille… un dépotoir de puces que plus personne n’utilise car elles sont trop primitives. » Ou, plus probablement, un nouveau centre brillant de calcul quantique, alors que les géants de la technologie d’aujourd’hui se démènent pour redéployer leur immense capital intellectuel et financier. Reste à savoir si la révolution quantique de Kaku est à la hauteur du battage médiatique. Mais s’il a raison et que tout ce qui est numérique tombe en poussière, on va faire un sacré tour.