Les ordinateurs quantiques pourraient être en vente plus tôt que vous ne le pensez. Et les entreprises canadiennes sont à l’avant-garde | Nouvelles de Radio-Canada
Ce n’est pas ce que vous vous attendriez à trouver au 29e étage d’un immeuble de bureaux de Toronto. Au lieu de cabines, un agencement complexe de lasers, de miroirs et de fibres optiques s’étend du sol au plafond, constituant l’ordinateur quantique appelé Borealis.
Et Borealis a récemment franchi une étape importante en résolvant un problème mathématique colossal.
« Si nous courions [the problem] sur le supercalculateur le plus puissant, cela prendrait 9 000 ans. Pour Borealis, cela prend moins d’une seconde, ce qui est assez incroyable », déclare Christian Weedbrook, PDG de Xanadu, la société qui a construit Borealis.
Weedbrook a déclaré que ce n’est que la troisième fois qu’un ordinateur quantique s’attaque à quelque chose hors de portée d’un ordinateur ordinaire, un scénario appelé avantage quantique. La première fois était par Google en 2019, la seconde par une équipe de chercheurs chinois en 2020. La réalisation de Xanadu a été publiée plus tôt cet été dans le magazine Nature.
Pendant des années, les ordinateurs quantiques ont principalement été au centre des préoccupations des universitaires et des gouvernements. Maintenant, les experts disent que nous pourrions être proches d’un tournant où la technologie est plus proche de la commercialisation.
« C’est une très belle étape qui montre que la technologie est mature et pourrait être candidate à une adoption à plus grande échelle des ordinateurs quantiques », a déclaré Anne Broadbent, professeure agrégée à l’Université d’Ottawa, où elle fait des recherches sur l’informatique quantique.
Weedbrook a déclaré que le potentiel des ordinateurs quantiques est presque illimité, ouvrant la porte à « la résolution de problèmes commerciaux importants dans des secteurs allant de la finance à la découverte de médicaments et à la conception de matériaux ».
Possibilités exponentielles
Les concepts utilisés dans l’informatique quantique peuvent sembler hallucinants, et ils sont très puissants. Les ordinateurs ordinaires encodent les informations à l’aide de zéros et de uns, appelés chiffres binaires ou bits en abrégé. En utilisant la physique quantique, ces superordinateurs peuvent utiliser des zéros, des uns ou n’importe quelle valeur entre les deux, dans ce qu’on appelle des chiffres quantiques ou des qubits. Cela leur permet d’effectuer des calculs beaucoup plus rapidement sur des problèmes plus complexes.
Mais la grande différence entre les deux types d’ordinateurs est la façon dont ils abordent réellement un problème. Si un ordinateur ordinaire essayait de traverser un labyrinthe, il considérerait chaque itinéraire possible un par un. Un ordinateur quantique considérerait toutes les routes à la fois.
« Il suffit d’en ajouter un [qubit]double la capacité de calcul de votre système », explique Stephanie Simmons, professeure agrégée de physique à l’Université Simon Fraser et fondatrice de la startup quantique Photonic basée à Vancouver. nous espérons tirer parti. »
En juillet, Simmons et son équipe ont également publié une innovation dans Nature : une puce en silicium contenant 150 000 qubits. Étant donné que le silicium est déjà si largement utilisé dans la technologie, Simmons affirme qu’il sera plus facile de produire ces puces plus robustes à plus grande échelle.
« Ce que nous voyons ensuite, c’est la commercialisation du quantique, et nous allons donc commencer à voir de petites lueurs et puis tout d’un coup, cela va changer tout ce que nous faisons. »
L’image globale
La course est lancée pour construire un ordinateur quantique universel capable de résoudre un large éventail de problèmes. Les startups du secteur sont en plein essor, avec 23 entreprises quantiques basées au Canada, selon McKinsey & Co., un consultant en gestion mondiale. Les États-Unis sont le seul pays plus avancé, avec 59 startups liées au quantum.
Weedbrook a déclaré que la croissance dans ce domaine offre une opportunité d’attirer des talents scientifiques dans le pays.
« Xanadu fait en quelque sorte un gain de cerveaux », a-t-il déclaré. « Nous avons plus de la moitié des personnes qui l’ont lancé viennent en fait de l’étranger. »
REGARDER | Commercialisation la prochaine étape pour les ordinateurs quantiques :
Les Canadiens à l’avant-garde de l’industrie de l’informatique quantique décrivent ce que l’avenir nous réserve.
Les poids lourds américains comme IBM, Google et Microsoft font un gros effort commercial, tout comme Amazon et Honeywell. Et les gouvernements font de plus en plus de l’informatique quantique une priorité. Les États-Unis viennent de signer le CHIPS and Science Act, qui prévoit environ 280 milliards de dollars américains pour la recherche et le développement quantiques, informatiques et en intelligence artificielle. Pendant ce temps, la Chine et l’UE investissent également massivement dans cette technologie.
« Nous envisageons un scénario où la concurrence internationale est très forte », a déclaré Broadbent, le professeur d’Ottawa. « Le Canada a traditionnellement été en avance dans de nombreux domaines, nous voulons poursuivre cet effort. »
Le Canada a engagé 360 millions de dollars dans le budget fédéral de 2021 pour élaborer une stratégie quantique nationale. Simmons a déclaré qu’elle espère qu’avec des investissements continus « nous pourrions vraiment faire une grande différence en termes de maintien des emplois ici, de maintien des talents ici et de bénéficier réellement de cette aubaine économique ».
Devenir pratique
Alors que les ordinateurs quantiques en sont encore à leurs balbutiements, les experts les désignent déjà comme ayant le potentiel de résoudre des problèmes complexes comme le changement climatique et la cybersécurité. La technologie commence également à se glisser dans les plans d’affaires, Goldman Sachs utilisant des ordinateurs quantiques pour améliorer les calculs dans le financement des options et Volkswagen cherchant à les utiliser pour optimiser sa fabrication.
Le professeur Daniel Gottesman, informaticien théorique à l’Université du Maryland, reconnaît qu’il y a encore beaucoup de battage médiatique dans l’industrie.
« Il y a beaucoup de raisons d’espérer pour l’avenir de l’informatique quantique, mais il y a aussi de l’incertitude car les progrès pourraient ralentir », a-t-il déclaré.
Il prédit néanmoins que les ordinateurs quantiques répondront aux attentes ; c’est juste une question de quand. « Il faudra un certain temps avant que nous en obtenions qui soient assez grands pour faire des choses utiles à n’importe quoi et encore plus longtemps avant que nous en obtenions qui soient utiles pour beaucoup de choses. »
La technologie se heurte à des obstacles, notamment le coût et l’échelle de production, mais Simmons s’attend à ce que l’informatique quantique fasse une grande différence.
« Même si vous n’utilisez pas d’ordinateurs quantiques à votre bureau, vous allez quand même en vivre les effets. Parce que de nombreuses entreprises vont pouvoir utiliser cette augmentation exponentielle de la puissance de calcul pour changer ce qu’elles peuvent nous fournir en tant que consommateurs. »