Les géants technologiques Amazon et QuEra ont récemment affirmé que des systèmes quantiques utiles et corrigés d’erreurs seraient disponibles d’ici 2028. Cette annonce place le déploiement de l’informatique quantique à un horizon bien plus proche que les estimations précédentes de cinq à dix ans. Elle ouvre des perspectives concrètes pour des applications en chimie ou physique des matériaux.
La promesse d’une correction d’erreurs en deux ans
L’informatique quantique fait régulièrement l’objet d’annonces de progrès, mais la déclaration conjointe d’Amazon et QuEra détonne par son horizon temporel. Les deux entreprises s’engagent à commercialiser un système quantique corrigeant les erreurs d’ici à 2028. Cette date devance significativement les prévisions de nombreux experts du domaine, qui tablaient plutôt sur une fenêtre de cinq à dix ans pour l’émergence d’ordinateurs quantiques véritablement utiles au-delà des tâches spécifiques.
La feuille de route d’Amazon, en collaboration avec QuEra, met en avant « Libra », un dispositif de l’échelle Megaquop. Celui-ci serait capable d’exécuter un million d’opérations quantiques sur des centaines de qubits logiques. L’objectif est de permettre les premières applications scientifiques en chimie quantique, en physique des hautes énergies et en simulation de matériaux, des domaines actuellement inaccessibles aux ordinateurs classiques ou aux machines quantiques à bruit intermédiaire (NISQ).
L’impératif des qubits logiques pour des calculs fiables
La clé de cette promesse réside dans la maîtrise de la correction d’erreurs, une étape indispensable pour toute utilisation pratique de l’informatique quantique. Les qubits physiques actuels sont intrinsèquement instables et sujets aux erreurs dues aux interférences environnementales. Pour pallier ce problème, les chercheurs développent des qubits logiques. Un qubit logique est une construction qui agrège plusieurs qubits physiques, dont certains sont dédiés au stockage redondant de l’information, et d’autres à la détection et à la correction des erreurs.
Pour des calculs significatifs, un nombre substantiel de qubits logiques est nécessaire. Par exemple, une centaine de qubits logiques serait suffisante pour modéliser le comportement de certaines molécules simples. Cependant, pour des algorithmes complexes, comme ceux qui permettraient de briser des systèmes de chiffrement, il faudrait des dizaines de milliers de qubits logiques. Cela implique la nécessité de disposer de milliers de qubits physiques de très haute qualité, ce qui représente un défi technologique majeur.
Surmonter les limites actuelles des technologies quantiques
Les technologies de qubits existantes se heurtent actuellement à une dichotomie : soit elles offrent une haute qualité individuelle des qubits, mais en nombre limité, soit elles permettent un grand nombre de qubits, mais avec une qualité ou une cohérence moindre. Les feuilles de route actuelles pour l’informatique quantique prévoient des années de progrès incrémentaux pour atteindre la convergence entre la quantité et la qualité nécessaires à la construction de machines corrigées d’erreurs.
L’annonce d’Amazon et QuEra suggère une accélération de ces progrès. Elle pourrait indiquer des avancées significatives dans la conception de processeurs à ions piégés, une technologie prometteuse pour la qualité des qubits, ou dans des architectures de qubits supraconducteurs, réputées pour leur évolutivité. Le passage d’environnements expérimentaux à des systèmes commerciaux corrigés d’erreurs en si peu de temps marquerait une étape majeure.
Implications et perspectives pour la recherche scientifique
Si la promesse de 2028 se concrétise, l’impact sur la recherche scientifique serait considérable. La simulation de matériaux avec une précision atomique, la découverte de nouveaux catalyseurs pour l’énergie, ou encore la modélisation de particules subatomiques en physique des hautes énergies pourraient être transformées. Ces capacités ouvriraient des voies inédites pour la compréhension fondamentale et l’innovation technologique.
Il est également pertinent de noter que le développement de l’informatique quantique s’accompagne d’avancées continues dans l’informatique classique. Des progrès algorithmiques dans les systèmes traditionnels ont, par exemple, permis de réévaluer certaines revendications initiales de « suprématie quantique », montrant que la course à la performance est une dynamique complexe et multi-facettes. Le véritable potentiel de l’informatique quantique résidera dans sa capacité à résoudre des problèmes inabordables par toute autre méthode, indépendamment de l’évolution des algorithmes classiques.
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