La Suisse a récemment inauguré son premier ordinateur quantique commercial, développé par IonQ et situé à Uptown-Basel. Ce système, accessible aux entreprises et institutions, élargit l’offre de Quantum Basel, qui vise à rendre cette technologie plus accessible. Bien que les ordinateurs quantiques présentent des défis, comme des erreurs de calcul, ils montrent un potentiel prometteur dans des domaines tels que l’optimisation et l’apprentissage automatique. L’accès à ces machines sur site répond également à des préoccupations de sécurité et de contrôle des données.
Les ordinateurs quantiques sont à l’aube d’une nouvelle ère d’application. Des entreprises américaines telles que Google et IBM ont développé des ordinateurs quantiques au cours des dernières années, et leur utilisation ne cesse de croître parmi les entreprises et les institutions académiques.
La Suisse a maintenant fait un grand pas en avant en inaugurant son tout premier ordinateur quantique commercial, installé au parc d’innovation Uptown-Basel à Arlesheim. Construit par la société américaine IonQ, cet ordinateur représente le premier déploiement d’IonQ en dehors des États-Unis et marque le début d’une collaboration à long terme avec Quantum Basel, un centre de compétence suisse dédié à l’informatique quantique et à l’intelligence artificielle, financé par des fonds privés.
Auparavant, les clients de Quantum Basel avaient accès aux ordinateurs quantiques d’IBM et de D-Wave via le cloud. Avec l’ajout de cet ordinateur quantique sur site, Quantum Basel élargit son offre, poursuivant ainsi sa vision de rendre ces technologies coûteuses plus accessibles, comme l’a souligné Damir Bogdan, le PDG de Quantum Basel, lors de l’inauguration.
Un Ordinateur Quantum Impressionnant
L’ordinateur quantique d’IonQ, appelé Forte, utilise 36 ions stockés, maintenus en place par des champs électromagnétiques. Grâce à des lasers spécifiques qui irradiant les ions, il est capable d’exécuter les opérations de calcul élémentaires nécessaires pour chaque algorithme.
La force d’un ordinateur quantique réside dans sa capacité à exécuter plusieurs calculs simultanément, ce qui laisse présager que les futures générations pourront résoudre certains problèmes bien plus rapidement que les superordinateurs actuels.
Étonnamment, cet ordinateur est assez imposant pour un système qui ne traite qu’un petit nombre d’atomes. Situé dans une salle stérile, où l’entrée est strictement contrôlée, cet appareil noir est aussi grand qu’un camion. À première vue, il pourrait être confondu avec des armoires de stockage dans un centre de données classique.
Cependant, cette taille ne représente que l’extérieur de l’ordinateur. Le cœur de l’appareil, la cage contenant les ions, pourrait tenir facilement dans une poche. Tout l’équipement environnant est essentiel pour maintenir les ions à des températures extrêmement basses et les protéger des perturbations extérieures. De plus, l’espace est nécessaire pour les composants optiques qui dirigent la lumière laser vers les ions ultrafroids.
Se Familiariser avec l’Informatique Quantique
L’initiative de Quantum Basel et IonQ est destinée aux entreprises, aux institutions académiques et aux startups désireuses d’explorer le potentiel des ordinateurs quantiques. Néanmoins, ces machines sont encore sujettes à des erreurs, dont la probabilité augmente avec la durée des calculs. Par conséquent, les calculs complexes ne peuvent pas encore être réalisés efficacement, car il est nécessaire de développer des ordinateurs capables de corriger leurs propres erreurs.
Cependant, plusieurs cas d’utilisation montrent déjà les promesses de ces ordinateurs. Par exemple, IonQ a collaboré avec Airbus pour optimiser le chargement des avions avec des conteneurs de tailles variées. Dans ce type de problème d’optimisation, le nombre de combinaisons à analyser croît de manière exponentielle avec les variables, rendant les ordinateurs classiques rapidement dépassés. Les ordinateurs quantiques pourraient potentiellement offrir des solutions plus rapides.
Un autre secteur prometteur est l’apprentissage automatique. Les ordinateurs quantiques ont la capacité de traiter d’importants volumes de données en un temps réduit. En déléguant les tâches de calcul intensif à ces machines, on espère accélérer l’entraînement des réseaux neuronaux. De plus, ils pourraient faciliter la reconnaissance de motifs au sein de données incomplètes. Frederik Flöther, directeur quantique de Quantum Basel, prévoit que l’informatique quantique et l’intelligence artificielle s’enrichiront mutuellement à l’avenir.
Les Forces et Faiblesses des Ordinateurs Quantiques
Quantum Basel n’est pas le seul centre de recherche en Europe à proposer un accès physique à des ordinateurs quantiques. Par exemple, le centre de recherche de Jülich accueille un ordinateur quantique de 100 qubits de la société française Pasqal, tandis qu’IBM a ouvert un centre de données quantiques en Bade-Wurtemberg, offrant deux ordinateurs quantiques à 127 qubits supraconducteurs.
Bien que l’ordinateur quantique d’IonQ ait moins de qubits que certains concurrents, le nombre de qubits n’est pas le seul critère de performance. La qualité des qubits et la connectivité entre eux sont tout aussi cruciales.
IonQ se distingue par la robustesse de ses qubits, offrant des états quantiques très durables qui permettent des calculs plus complexes, même si les opérations élémentaires peuvent être relativement lentes.
Pour les clients, l’accès à différents types d’ordinateurs quantiques est essentiel, comme l’indique Bogdan, afin de déterminer quel système est le mieux adapté pour chaque tâche spécifique.
La question demeure : pourquoi opter pour des ordinateurs quantiques sur site alors qu’ils sont accessibles via le cloud ? Selon Bogdan, deux raisons principales expliquent ce choix. D’une part, des préoccupations politiques amènent de nombreuses entreprises à craindre de partager leurs données dans le cloud. Avec un ordinateur sur site, elles conservent un contrôle total sur leurs informations. D’autre part, il y a un aspect plus pratique : “Les clients souhaitent voir” l’appareil qu’ils utilisent.