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Les scientifiques de la Russie et des Etats-Unis d’Amérique s’associent pour créer l’ordinateur quantique le plus avancé au monde

© Photo: D-Wave Systems, Inc.

Une équipe de scientifiques russes et des Etats-Unis d’Amérique de l’Université Harvard a créé et testé le premier ordinateur quantique de 51 quits au monde. Mikhail Lukin, cofondateur du Russian Quantum Center, affirme que les capacités du nouveau système le rendent facilement la machine informatique la plus complexe de son genre.

Lors de la IVe Conférence internationale sur les technologies quantiques à Moscou, organisée sous les auspices du Centre Quantum Russe, Lukin a déclaré que la nouvelle machine a permis à son groupe de devenir le leader du groupe dans la course en cours pour créer un plein jeu d’Ordinateur quantique fonctionnel capable de remplacer les systèmes traditionnels à base de puce de silicium.

Contrairement aux puces informatiques classiques, qui rendent les données dans l’un des deux états (1 ou 0), les ordinateurs quantiques permettent de faire exister simultanément des données dans les deux états, ce qui leur permet de conserver de manière exponentielle plus d’informations. Les ordinateurs quantiques fonctionnent sur des bits quantiques ou «qubits» – l’unité d’information quantique analogue au bit classique. La puissance de calcul d’un ordinateur quantique augmente de façon exponentielle à mesure que le nombre de qubits pouvant être manipulés augmente. Par conséquent, un ordinateur quantique avec 50 qubits manipulables est théoriquement plus puissant que le Sunway TaihuLight, le superordinateur le plus rapide existant aujourd’hui.

Aujourd’hui, il existe deux approches principales pour la création de systèmes informatiques quantiques – classique et adiabatique. Les partisans de l’ancien cherchent à créer un « ordinateur quantique universel », dont les qubits sont soumis aux règles régissant l’exploitation des dispositifs numériques conventionnels.

Les promoteurs de l’informatique quantique adiabatique adoptent une approche différente, leur principe de fonctionnement étant plus proche des ordinateurs analogiques du début du XXe siècle que des dispositifs numériques du présent.

Au cours de la dernière année, plusieurs équipes de chercheurs des États-Unis d’Amérique, d’Australie et d’Europe ont annoncé qu’ils étaient proches de créer une machine adiabatique. Les leaders réputés étaient John Martinis de Google, dont l’équipe travaille sur une version hybride d’un ordinateur quantique universel combinant les éléments de l’approche analogique et numérique aux calculs.

Cependant, Lukin et son équipe sont allés plus loin que le groupe Martinis, qui crée une machine de quatorze mètres utilisant des circuits supraconducteurs.

L’équipe de Lukin a plutôt utilisé une technologie exotique d’atomes froids. Découvert par les scientifiques russes et des Etats-Unis d’Amérique, l’approche consiste à conserver un ensemble d’atomes à l’intérieur des « cellules » laser spéciales et à les refroidir à des températures extrêmement basses. Ces atomes peuvent ensuite être utilisés comme qubits, leur stabilité d’exploitation étant préservée dans un large éventail de circonstances. Cette approche a permis aux physiciens de créer un ordinateur à quatorze fois, l’ordinateur quantique le plus puissant au monde.

L’équipe de Lukin a déjà utilisé le système pour résoudre plusieurs problèmes de physique qui sont très difficiles à résoudre à l’aide de superordinateurs traditionnels. Par exemple, les scientifiques russes et américains ont pu calculer comment un grand nuage de particules interconnectées se comporte et détecte une activité autrefois inconnue qui se déroule à l’intérieur.

Le test des résultats de ces calculs a obligé Lukin et ses collègues à développer un algorithme spécial permettant de réaliser des calculs similaires sous forme brute sur des ordinateurs ordinaires. Dans l’ensemble, les résultats correspondent, confirmant que le système de 51 quitt par les scientifiques de Harvard travaille en pratique.

Dans un proche avenir, Lukin et son équipe prévoient de continuer leurs expériences avec leur ordinateur quantique. Lukin n’exclut pas de tester l’ordinateur avec l’algorithme de Shor, qui permet le piratage de la plupart des systèmes de cryptage existants basés sur l’algorithme RSA. Selon Lukin, un document sur les premiers résultats du travail de l’ordinateur quantique russo-américain a été accepté pour publication dans un journal scientifique évalué par des pairs.

La IVe Conférence internationale sur la technologie quantique se terminera dimanche. Plus de 100 experts de différents domaines de la physique étudiant les technologies quantiques sont présents.

Traduction : MIRASTNEWS

Source : Sputnik News

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