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L'informatique quantique souffre d'un problème de battage médiatique,
Selon Sankar Das Sarma, un physicien

Le , par Bill Fassinou

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8  0 
Un nombre sans cesse croissant d'entreprises se targuent aujourd'hui de faire des avancées remarquables dans le domaine de l'informatique quantique, mais de plus en plus de personnes dénoncent une publicité mensongère autour de la technologie. Dans une tribune publiée dans le MIT Technology Review, Sankar Das Sarma, expert réputé dans le domaine de l'informatique quantique, a déclaré : « à ce jour, l'informatique quantique est un tigre de papier, et personne ne sait quand (si jamais) elle deviendra commercialement pratique. En attendant, le battage médiatique continue ».

La décohérence des systèmes quantiques continue d'être un handicap majeur

Annoncée comme l'une des révolutions informatiques imminentes de cette décennie, l'informatique quantique peine toujours à se développer, dans le secteur privé comme dans le monde universitaire. Les ordinateurs quantiques devraient théoriquement permettre de résoudre des problèmes mathématiques extrêmement complexes auxquels les ordinateurs classiques ne seraient jamais en mesure de répondre (ou qu'il faudrait des années pour essayer). Les ordinateurs quantiques fonctionnent sur des bits quantiques ou qubits que l'on considère comme l’unité d’information quantique, ce qu’est le bit pour l’ordinateur classique.

L’état quantique des qubits peut avoir plusieurs valeurs. Contrairement aux bits binaires des ordinateurs traditionnels, qui prennent la valeur 0 ou 1, les qubits occupent ce que l'on appelle la superposition quantique - un état non défini et non mesuré qui peut effectivement représenter à la fois 0 et 1 dans le contexte d'une opération mathématique plus large. En théorie, les performances de calcul d’un ordinateur quantique croient de façon exponentielle à mesure que le nombre de qubits pouvant être manipulés croît. Dans cet ordre d'idée, l'on estime que les ordinateurs quantiques pourraient à l'avenir être capables de craquer l'algorithme de chiffrement RSA.



Bien sûr, cela nécessiterait des millions, voire des milliards de qubits. Cependant, seules quelques dizaines de milliers d'entre eux seraient utilisés pour le calcul (qubits logiques) ; le reste serait nécessaire pour la correction des erreurs, afin de compenser la perte d’états quantiques. Et selon le physicien quantique Sankar Das Sarma, directeur du Condensed Matter Theory Center de l'université du Maryland, au College Park, les systèmes de qubits dont nous disposons aujourd'hui constituent une formidable réussite scientifique, mais ils ne nous rapprochent pas d'un ordinateur quantique capable de résoudre un problème qui intéresse tout le monde.

« C'est comme si l'on essayait de fabriquer les meilleurs smartphones d'aujourd'hui avec des tubes à vide du début des années 1900. Vous pouvez assembler 100 tubes et établir le principe selon lequel si vous parveniez à en faire fonctionner 10 milliards ensemble de manière cohérente et continue, vous pourriez réaliser toutes sortes de miracles. Il a fallu 60 ans d'ingénierie très difficile pour passer de l'invention des transistors au smartphone, sans qu'aucune nouvelle physique n'intervienne dans le processus », a-t-il fait comme analogie. La correction d'erreurs quantiques est un phénomène appelé "décohérence".

C'est un processus visant à compenser le fait que les états quantiques disparaissent rapidement en raison du bruit ambiant. Selon Sankar, en 1994, les scientifiques pensaient que cette correction d'erreur serait facile, car la physique le permet. Mais en pratique, elle est extrêmement difficile. Ainsi, empêcher la décohérence constitue un énorme enjeu pour les ordinateurs quantiques, dont le principe repose sur le stockage à long terme d’états quantiques. La grande difficulté à se débarrasser de la décohérence a conduit à l'impressionnant acronyme NISQ (noisy intermediate scale quantum) computer.

C'est une idée selon laquelle de petites collections de qubits physiques bruyants pourraient faire quelque chose d'utile et de mieux qu'un ordinateur classique. Jusqu'à présent, de nombreuses idées autour du NISQ auraient été proposées pour résoudre ce problème, mais Sankar les traite de chimères.

Même les grandes entreprises manquent de succès face à la décohérence

Microsoft travaillerait sur l'une de ces approches : l'informatique quantique topologique. Mais il s'avère que le développement d'un matériel d'informatique quantique topologique constitue également un énorme défi. « On ne sait pas encore si la correction d'erreurs quantiques extensive ou l'informatique quantique topologique (ou autre chose, comme un hybride entre les deux) sera le vainqueur final », a déclaré Sankar. Selon lui, Google aurait également mené une expérience sur certains aspects prédits de la dynamique quantique (cristaux de temps), mais elle n'aurait montré aucun avantage par rapport aux ordinateurs classiques.

Elle n'aurait pas non plus révélé quoi que ce soit sur la physique fondamentale des cristaux de temps. D'autres triomphes du NISQ seraient des expériences récentes de simulation de circuits quantiques aléatoires, là encore une tâche hautement spécialisée sans aucune valeur commerciale. « L'utilisation du NISQ est certainement une excellente idée de recherche fondamentale - elle pourrait aider la recherche en physique dans des domaines fondamentaux tels que la dynamique quantique. Mais à cause du battage médiatique constant autour du NISQ par diverses startups d'informatique quantique, le potentiel commercial est loin d'être clair », a déclaré Sankar.

En outre, le physicien estime que l'idée selon laquelle l'on pourrait utiliser les ordinateurs quantiques dans la conception de médicaments "est une application déconcertante étant donné que la chimie quantique ne représente qu'une partie minuscule de l'ensemble du processus". Il estime également que les affirmations selon lesquelles les ordinateurs quantiques à court terme seront utiles dans le domaine de la finance laissent tout aussi perplexe. Dans son argumentaire, le physicien a remis en cause plusieurs autres affirmations des entreprises d'informatique quantique. Il s'indigne du fait que ces dernières s'adonnent à la publicité mensongère.

« Aucun article technique ne démontre de manière convaincante que les petits ordinateurs quantiques, sans parler des machines NISQ, peuvent conduire à une optimisation significative du trading algorithmique ou de l'évaluation des risques ou de l'arbitrage ou de la couverture ou du ciblage et de la prédiction ou du trading d'actifs ou du profilage des risques. Cela n'a toutefois pas empêché plusieurs banques d'investissement de prendre le train de l'informatique quantique en marche », a déclaré Sankar. Il est d'accord pour dire que l'informatique quantique est effectivement l'un des développements les plus importants de la science.

Mais il a déclaré que l'"intrication" et la "superposition" "ne sont pas des baguettes magiques que l'on peut agiter et qui vont transformer la technologie dans un avenir proche". « La mécanique quantique est effectivement bizarre et contre-intuitive, mais cela ne garantit pas en soi des revenus et des bénéfices », a-t-il ajouté. Sankar condamne le fait que le battage médiatique autour de l'informatique quantique a convaincu les gens que ces systèmes existent déjà ou sont tout proche. Et en réponse à la question de savoir quand ces machines pourraient arriver, il a répondu : « il est impossible de prédire l'avenir de la technologie - elle se produit quand elle se produit ».

« On pourrait essayer de faire une analogie avec le passé. Il a fallu plus de 60 ans à l'industrie aéronautique pour passer des frères Wright aux gros porteurs transportant des centaines de passagers sur des milliers de kilomètres. La question immédiate est de savoir où le développement de l'informatique quantique, tel qu'il se présente aujourd'hui, doit être placé sur cette ligne du temps. Est-ce avec les frères Wright en 1903 ? Les premiers avions à réaction vers 1940 ? Ou peut-être sommes-nous encore au début du 16e siècle, avec la machine volante de Léonard de Vinci ? Je n'en sais rien. Et personne d'autre ne le sait », a-t-il conclu.

Source : Sankar Das Sarma

Et vous ?

Quel est votre avis sur le sujet ?
Que pensez-vous des arguments de Sankar Das Sarma ?
Pensez-vous que l'informatique quantique a un problème de battage médiatique ?
Pensez-vous également que les ordinateurs quantiques n'existent pas et que les systèmes existants ne sont qu'expérimentaux ?
Pensez-vous que l'informatique quantique n'est qu'une bulle permettant aux entreprises de s'enrichir sur le dos de leurs clients ?

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Avatar de Fagus
Membre chevronné https://www.developpez.com
Le 01/04/2022 à 18:52
Quel est votre avis sur le sujet ?
Apparemment c'est plus ou moins de la recherche fondamentale, un peu comme la fusion nucléaire. Peut-être que ça débouchera sur une révolution, peut être que ça aboutira dans des siècles, ou peut être que ce n'est juste pas possible ou que ça restera une curiosité de laboratoire.

Faudrait juste pas que ça détourne trop de fonds d'investissements dans les technologies plus matures ou urgentes.

Ex : même si on ne s'intéresse pas au réchauffement climatique, on a quand même une pénurie du gaz et pétrole prévue à l'échelle de une à quelques décennies (au coût actuel). ça urge d'investir si on veut éviter la pauvreté énergétique. Si on s'y intéresse, il faut savoir que tous les programmes reposent lourdement sur "business as usual" (sinon on aurait pas taxonomisé le gaz fossile comme énergie verte + maintient des centrales au charbon jusqu'à une date glissante) + le "carbon storage and capture" : une technologie qui... n'existe pas encore ! (en dehors d'une poignée de prototypes non généralisables). Je ne sais pas vous, mais ça me gène un peu de faire reposer largement le futur du monde tel qu'on le connait sur une technologie qui n'existe pas et qui n'a pas tellement de fonds.
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Avatar de Madmac
Membre extrêmement actif https://www.developpez.com
Le 04/04/2022 à 22:28
Citation Envoyé par Fagus Voir le message

le "carbon storage and capture" : une technologie qui... n'existe pas encore !
La technologie existe depuis toujours. Elle consiste à planter des arbres ...
3  0 
Avatar de Jules34
Membre éclairé https://www.developpez.com
Le 01/04/2022 à 15:54
Quel est votre avis sur le sujet ?
Je préfère toujours ça au battage médiatique sur le métavers ! Et puis les perspectives sont plus réjouissante même si effectivement on ne sait pas ou on est, ni le chemin qu'il reste à parcourir, mais c'est toujours mieux que de finir aveugle avec un casque sur la tête
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Avatar de escartefigue
Modérateur https://www.developpez.com
Le 05/04/2022 à 9:19
Planter des arbres et préserver les zones humides, en particulier les tourbières, gros pièges à CO2 et à l'inverse, grosses sources de CO2 quand elles s'assèchent !

Des technologies existent pour piéger le CO2, même si nous n'en sommes pas encore au stade de la production de masse, certains sites sont déjà installés.
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Avatar de walfrat
Membre chevronné https://www.developpez.com
Le 05/04/2022 à 16:01
Citation Envoyé par escartefigue Voir le message
Planter des arbres et préserver les zones humides, en particulier les tourbières, gros pièges à CO2 et à l'inverse, grosses sources de CO2 quand elles s'assèchent !

Des technologies existent pour piéger le CO2, même si nous n'en sommes pas encore au stade de la production de masse, certains sites sont déjà installés.
Capturer du CO2 qui risquent bien de se libérer au premier aléa météo n'est pas la solution que je préférerais.
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Avatar de Fagus
Membre chevronné https://www.developpez.com
Le 06/04/2022 à 23:55
Citation Envoyé par Madmac Voir le message
La technologie existe depuis toujours. Elle consiste à planter des arbres ...
Oui, mais le concept, c'est de retirer du carbone de l'atmosphère. Quand l'arbre meurt (ou brûle ; on a des problèmes d'incendies avec le réchauffement...), son carbone repart dans le cycle du carbone, s'oxyde et finit dans l'atmosphère. (D'ailleurs, il suffit d'observer le sol dans beaucoup de forêts. Souvent le sol est non pas plein de carbone, mais très pauvre, avec très vite du sable ou de la roche alors qu'elle est là depuis toujours. C'est d'ailleurs probablement la raison pour laquelle elle n'a pas été convertie en champ par nos ancêtres). Bref, une forêt n'est pas un puits de carbone, mais un stock de carbone.

À la limite, on pourrait planter des arbres, puis les brûler, récupérer l'énergie et le CO2, puis enfouir le CO2 dans un sédiment où il sera piégé pour des centaines de millions d'années. C'est d'ailleurs sans doute la seule solution pour retirer du CO2 déjà émis. Faut juste trouver le moyen de piéger dans un sédiment...

Une tourbière c'est un puits de carbone. La mousse pousse, meurt, et ne se décompose pas dans cet environnement acide et pauvre en oxygène. La nouvelle mousse pousse sur la morte et ça s'accumule pendant des millénaires.

Argumentation plus longue de Saint Jancovici https://jancovici.com/changement-cli...les-emissions/ qui explique même que remplacer une prairie par une forêt a un bilan carbone nul voire défavorable...
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Avatar de escartefigue
Modérateur https://www.developpez.com
Le 07/04/2022 à 9:06
@Fagus : il n'y a pas de différence entre une forêt et une tourbière, l'un comme l'autre absorbent du carbone quand les conditions leurs sont favorables et le restituent quand ce n'est plus le cas.
Les tourbières sont de formidables pièges à carbone tant qu'elles restent humides, mais deviennent à l'inverse des émetteurs de carbone redoutables quand elles sont asséchées.
Il existe de nombreuses études et articles sur ce sujet, par exemple ICI

C'est la raison pour laquelle il faut préserver les forêts et les zones humides
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Avatar de Fagus
Membre chevronné https://www.developpez.com
Le 08/04/2022 à 21:02
Citation Envoyé par escartefigue Voir le message
@Fagus : il n'y a pas de différence entre une forêt et une tourbière, l'un comme l'autre absorbent du carbone quand les conditions leurs sont favorables et le restituent quand ce n'est plus le cas.
Les tourbières sont de formidables pièges à carbone tant qu'elles restent humides, mais deviennent à l'inverse des émetteurs de carbone redoutables quand elles sont asséchées.
Il existe de nombreuses études et articles sur ce sujet, par exemple ICI

C'est la raison pour laquelle il faut préserver les forêts et les zones humides
Bonjour. Tout à fait d'accord sur la protection. Mais il y a quand même la différence que je soulignais plus haut : la taille du stockage carbone. La tourbière accumule du carbone pendant toute son existence et l'accumule dans le sol (l'article d'atlantico annonce 1/4 du carbone stocké dans le sol). Une forêt n'accumule pas. Quasi tout le carbone est stocké dans le bois et c'est assez peu. C'est pour ça qu'un forêt stocke près de la même chose qu'une prairie.
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