Les ordinateurs quantiques sont capables de résoudre certains problèmes plus rapidement que n’importe quel ordinateur classique, mais aucun de ces problèmes n’a d’utilité pratique. Google espèrent changer la donne : l'entreprise s'est associé à GESDA (Geneva Science and Diplomacy Anticipator) et XPRIZE pour stimuler l'innovation dans les technologies quantiques via un concours pour trouver des applications quantiques qui pourraient bénéficier à la société. À la clé, 5 millions de dollars.Qu’est-ce qu’un ordinateur quantique ?
Un ordinateur quantique est un ordinateur qui utilise les phénomènes de la mécanique quantique pour effectuer des calculs. À petite échelle, la matière physique présente des propriétés à la fois de particules et d’ondes, et l’informatique quantique exploite ce comportement, notamment la superposition et l’intrication quantiques, en utilisant du matériel spécialisé qui permet de préparer et de manipuler des états quantiques.
L’unité de base de l’information dans l’informatique quantique est le qubit, analogue au bit dans l’électronique numérique classique. Contrairement à un bit classique, un qubit peut exister dans une superposition de ses deux états de base. Lorsqu’on mesure un qubit, le résultat est une sortie probabiliste d’un bit classique, ce qui rend les ordinateurs quantiques non déterministes en général. Si un ordinateur quantique manipule le qubit d’une manière particulière, les effets d’interférence des ondes peuvent amplifier les résultats de mesure souhaités.
La conception des algorithmes quantiques implique de créer des procédures qui permettent à un ordinateur quantique d’effectuer des calculs efficacement et rapidement.
Applications potentielles
Les ordinateurs quantiques ont un énorme potentiel pour aider à résoudre des défis sociétaux. Par exemple, dans des recherches récentes, Google a montré comment les ordinateurs quantiques pourraient être utilisés pour accélérer le développement de médicaments, concevoir de nouveaux matériaux pour les batteries, ou ingénier des réacteurs à fusion plus efficaces.
Cependant, la plupart des algorithmes quantiques ont été étudiés principalement dans le contexte de problèmes mathématiques abstraits. Moins de travail a été consacré à évaluer ces algorithmes pour des cas d’usage réels et spécifiques. De même, beaucoup moins d’efforts ont été déployés pour quantifier la taille d’un ordinateur quantique nécessaire pour obtenir un avantage quantique décisif sur le calcul classique dans de tels problèmes.
Alors que la physique classique ne peut pas expliquer le fonctionnement de ces dispositifs quantiques, un ordinateur quantique à grande échelle pourrait effectuer certains calculs exponentiellement plus rapidement (en fonction de la taille de l’entrée) que tout ordinateur classique moderne. En particulier, un ordinateur quantique à grande échelle pourrait casser les schémas de cryptage largement utilisés et aider les physiciens à réaliser des simulations physiques ; cependant, l’état de l’art actuel est largement expérimental et peu pratique, avec plusieurs obstacles aux applications utiles. De plus, les ordinateurs quantiques à grande échelle ne sont pas prometteurs pour de nombreuses tâches pratiques, et pour de nombreuses tâches importantes, les accélérations quantiques sont prouvées impossibles.
Vient alors Google et son prix de 5 millions de dollars
Google et la Fondation XPRIZE, en partenariat avec la Fondation Geneva Science and Diplomacy Anticipator (GESDA), lancent un prix de 5 millions de dollars pour catalyser le développement de technologies quantiques et à adresser certains des défis mondiaux les plus pressants.
Nous savons déjà que les ordinateurs quantiques peuvent effectuer des tâches spécifiques plus rapidement que les ordinateurs classiques, après que Google ait revendiqué pour la première fois l'avantage quantique de son processeur Sycamore en 2019. Cependant, ces tâches de démonstration sont de simples références sans applications réelles.
« Il existe de nombreux problèmes mathématiques plutôt abstraits dans lesquels nous pouvons prouver que les ordinateurs quantiques permettent d'obtenir des accélérations très, très importantes », explique Ryan Babbush de Google. « Mais une grande partie de la communauté des chercheurs s'est moins concentrée sur la tentative de faire correspondre ces accélérations quantiques plus abstraites à des...
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Envoyé par abriotde
