IBM dévoile l’Eagle, le processeur quantique destiné à révolutionner l’informatique

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Le développement de l’informatique quantique va révolutionner l’informatique telle que nous la connaissons, en augmentant de façon exponentielle la puissance de traitement. La dernière avancée dans le domaine est venue d’IBM, qui a dévoilé cette semaine le processeur Eagle. Bénéficiant de 127 qubits (bits quantiques) de puissance quantique, il double la puissance du processeur chinois Zuchongzhi, auparavant le plus avancé au monde.

À quel point est-ce puissant ? Le processeur IBM Eagle a la capacité de battre le record établi par le processeur Zuchonhzhi créé par des ingénieurs de l’Université des sciences et technologies de Chine et de l’Université Tsinghua de Pékin, qui a réussi en trois minutes à résoudre un problème de génération de nombres aléatoires qui aurait pris d’autres supercalculateurs 600 millions d’années. Le processeur IBM est une étape clé sur la voie du calcul quantique pratique, a déclaré Zaira Nazario, responsable technique de la théorie et des applications de l’informatique quantique au sein de la société américaine, lors d’un appel vidéo.

Le nouveau processeur quantique brise la barrière précédente des 100 qubits, les unités d’information les plus élémentaires d’un ordinateur quantique. Pour donner une idée d’échelle, le nombre de bits (un ou un zéro dans un ordinateur normal) nécessaire pour correspondre à la puissance de calcul du processeur de 127 qubits dépasserait le nombre total d’atomes dans les plus de 7,5 milliards de personnes vivant aujourd’hui. , selon IBM.

La percée est importante, mais nous sommes encore loin des ordinateurs quantiques qui amènent l’informatique à de nouveaux sommets dans notre vie quotidienne. Pour que cela se produise, leur puissance devra être d’environ un million de qubits. L’arrivée du processeur Eagle est une étape majeure vers le jour où les ordinateurs quantiques pourront surpasser les ordinateurs classiques pour des applications utiles, a déclaré Spains Daro Gil, vice-président et directeur de la recherche d’IBM, dans un communiqué. La société de technologie vise à disposer d’un nouveau processeur de 433 qubits l’année prochaine et d’un processeur de 1 121 qubits d’ici 2023.

Une vue éclatée du nouveau processeur quantique Eagle d'IBM.
Une vue éclatée du nouveau processeur quantique Eagle d’IBM.

IBM et Google rivalisent pour produire le premier ordinateur quantique à usage commercial, bien que des sociétés telles que Microsoft et Intel soient également dans la course. Sur le plan géopolitique, les principaux acteurs sont les États-Unis et la Chine, avec l’Europe comme observateur. En matière d’investissement en R&D, les dépenses de la Chine sont inégalées : entre 2017 et 2020, elle a investi 10 milliards de dollars (8,9 milliards) dans des programmes d’informatique quantique dans ses centres de recherche. Les États-Unis ont mis de côté 1,2 milliard de dollars (1,06 milliard) jusqu’en 2023, tandis que l’UE affectera 1 milliard de dollars (890 millions) jusqu’en 2026.

La physique théorique devenue réalité

Comme son nom l’indique, l’informatique quantique emprunte à la physique quantique l’étude de la matière à des niveaux subatomiques pour offrir la possibilité d’une puissance de calcul considérablement accrue. Les ordinateurs conventionnels fonctionnent avec le système binaire des chiffres 0 et 1. Ces 0 et 1, ou bits, sont traduits dans le monde physique en petits courants électriques qui sont produits dans les transistors. Dans une micropuce de pointe, il y a des milliards de transistors, capables d’effectuer des opérations complexes en quelques secondes. Mais peu importe leur taille, il viendra un moment où plus aucun transistor ne pourra être entassé sur une seule puce.

L’informatique quantique brise ces barrières physiques car les bits quantiques, ou qubits, peuvent être à la fois 0 ou 1 en même temps, un concept connu sous le nom de superposition, ou existant dans plusieurs états à la fois. Lorsque plusieurs qubits sont combinés, dans un processus appelé intrication, leur capacité de calcul augmente de façon exponentielle. Avec deux qubits, quatre opérations peuvent être effectuées ; avec 10, 1 024, et ainsi de suite.

Le développement de l’infrastructure nécessaire pour héberger et exploiter les qubits est extrêmement complexe. Les ingénieurs ont dû faire face à des problèmes tels que le refroidissement du processeur (les qubits doivent fonctionner à des températures proches du zéro absolu, ou -273 degrés Celsius) et de manière totalement isolée, car toute vibration (comme le bruit) peut les déstabiliser.

Il est difficile de savoir jusqu’où iront ces nouveaux ordinateurs une fois perfectionnés. Pour l’instant, ils devraient stimuler considérablement la recherche de nouveaux matériaux, le développement de médicaments, l’exploration de l’univers, et résoudront les problèmes liés à l’apprentissage automatique, la technique d’intelligence artificielle la plus prometteuse de notre époque.

Un inconvénient : le cryptage utilisé aujourd’hui pour la sécurité numérique deviendra vulnérable lorsque l’informatique quantique atteindra un certain état de maturité. IBM a reconnu sa responsabilité d’atténuer les risques qu’elle introduit dans le monde numérique. Les entreprises et les particuliers devront à l’avenir opter pour de nouvelles mesures de sécurité des données que l’informatique quantique ne pourra pas violer.

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