Boffins de Chine pousse l’enveloppe de l’informatique quantique pour la “ suprématie ” dans le champ de photons émergent

Des Boffins de Chine affirment avoir réussi à détecter jusqu’à 76 photons à l’aide d’un ordinateur quantique, un résultat qui serait la deuxième démonstration de la “suprématie quantique” ou de la “primauté quantique” – résoudre un problème qu’un ordinateur quantique peut faire beaucoup mieux qu’un ordinateur classique.

Des physiciens de l’Université des sciences et technologies de Chine (USTC) de Shanghai, dirigée par Chao-Yang Lu et Jian-Wei Pan, ont rapporté leurs résultats dans un article publié jeudi dans la revue Science.

Les chercheurs ont réalisé un test d’échantillonnage du boson gaussien, une variante de la technique d’échantillonnage du boson proposée en 2010 par Scott Aaronson, professeur d’informatique à l’université du Texas à Austin, et Alex Arkhipov, alors doctorant.

L’expérience consiste à envoyer des photons à travers un système de division de faisceaux et à mesurer leur distribution – une tâche qu’un ordinateur quantique s’avère être bien meilleur à faire qu’un supercalculateur traditionnel.

L’équipe chinoise a développé un appareil, baptisé Jiuzhang, qui se compose d’un laser, de miroirs, de prismes et de détecteurs de photons. Le groupe a indiqué avoir atteint un taux d’échantillonnage de “~ 10¹⁴ plus rapide que d’utiliser la stratégie de simulation de pointe et les supercalculateurs. “

Voilà donc une preuve supplémentaire que les ordinateurs quantiques peuvent vraiment faire certains calculs mieux que les ordinateurs classiques. Le résultat ajoute du poids à l’expérience de suprématie quantique de Google l’année dernière et la surpasse également: comme Aaronson l’a déclaré jeudi dans un article de blog, c’est la première fois que l’avantage de l’informatique quantique est démontré en utilisant la photonique (lumière) plutôt que des qubits supraconducteurs.

Mais l’expérience USTC ne représente qu’une étape dans un long voyage vers l’informatique quantique pratique. La recherche, observe Aarsonson, n’est pas synonyme d’un calcul quantique utile, universel, évolutif ou tolérant aux pannes – autant de jalons qui n’ont pas encore été atteints.

Afin de mesurer l’écart entre l’informatique quantique d’aujourd’hui et les domaines dans lesquels elle doit aller pour devenir commercialement viable, Anne Matsuura, directrice des technologies quantiques et moléculaires chez Intel, a déclaré dans une présentation jeudi que parce qu’une correction d’erreur efficace dans les systèmes quantiques nécessite des dizaines de qubits pour choisir un qubit logique, Intel estime “qu’un système à l’échelle commerciale nécessitera vraiment des millions de qubits”.

Le système de Google a atteint 53 qubits. IBM a géré une machine de 65 qubits en septembre et a promis un appareil de 1000 qubits d’ici 2023.

Aaronson a également évoqué un autre défi auquel sont confrontés ceux qui développent des systèmes informatiques quantiques: la validation des résultats en utilisant une puissance de calcul superficielle coûteuse.

Il faisait partie des critiques de l’article de l’USTC et a déclaré qu’il avait demandé aux chercheurs pourquoi ils ne se donnaient la peine de valider les résultats de leur expérience que pour un maximum de 26 à 30 photons. Certes, a-t-il soutenu, ils pourraient vérifier jusqu’à 40 ou 50 à l’aide d’ordinateurs existants.

“Quelques semaines plus tard, les auteurs ont répondu, disant qu’ils avaient maintenant vérifié leurs résultats jusqu’à n = 40, mais que cela leur a coûté 400 000 $ de temps de superordinateur, ils ont donc décidé de s’arrêter là”, a-t-il écrit.

Et ne pensez même pas à essayer de reproduire complètement les résultats de Jiuzhang en utilisant un ordinateur classique. Le document de l’USTC estime que le coût en temps pour le supercalculateur TaihuLight (Fugaku) ​​pour générer le même nombre d’échantillons en 200 secondes que le dispositif Jiuzhang serait de 2,5 milliards d’années.

Parmi les fournisseurs de services cloud qui facturent du temps de calcul, vous pouvez imaginer l’attrait de ce type de recherche. ®