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Microsoft vise l'ordinateur quantique en 2023

Microsoft a profité de sa conférence Build 2018 pour annoncer qu'au rythme actuel de progression de ses recherches, elle disposera d'un ordinateur quantique d'ici cinq ans. L'informatique quantique, au lieu d'utiliser les traditionnels bits (d'une valeur binaire de 0 ou 1), utilise des "quantum bits", ou qubits. Chaque qubit se compose d'une superposition de deux états de base qui correspondent à des amplitudes de probabilité. En augmentant le nombre de qubits, on augmente exponentiellement la puissance de calcul de l'ordinateur quantique.

Mais ce qui différencie l'informatique quantique des probabilités classiques, c'est que ces amplitudes peuvent interférer les unes avec les autres (et se détruire mutuellement) lorsqu'elles ne sont pas mesurées. On peut donc faire en sorte que les calculs menant à des résultats erronés se détruisent tandis que ceux menant à la bonne réponse se renforcent. Il est possible par ce biais de résoudre certains problèmes spécifiques qui sont hors de portée des ordinateurs conventionnels.

Les cas d'usage les plus souvent cités sont la recherche de nouveaux processus chimiques (par exemple pour créer des fertilisants à basse température et basse pression), la science des matériaux (pour obtenir un supraconducteur à température ambiante) ou encore l'intelligence artificielle (pour créer de meilleurs modèles et les entraîner beaucoup plus vite).

L'originalité de l'approche de Microsoft réside dans le fait qu'elle se concentre sur la création de qubits topologiques, beaucoup moins sensibles à la décohérence (le principe qui veut qu'une valeur soit arrêtée dès qu'un qubit est observé). Ces travaux ont lieu au sein de Station Q, un laboratoire de Microsoft créé et dirigé par le mathématicien Michael Freedman (médaille Field 1986) depuis 2005.

Les qubits topologiques que Microsoft cherche à créer sont basés sur l'utilisation de fermions de Majorana, une particule qui est sa propre antiparticule. Lorsque deux d'entre elles se rencontrent, soit elles forment un électron, soit elles disparaissent. L'existence de cette particule a été prouvée en 2012 par l'Université de Delft aux Pays-Bas, et Microsoft essaie actuellement d'en contrôler pour en faire des qubits. "Nous pensons obtenir un qubit topologique dès cette année", commente Tom Homdahl, qui dirige ces recherches.

Une fois cette étape atteinte, les choses pourraient aller très vite. "Notre objectif est d'avoir un ordinateur quantique fonctionnel dans cinq ans, déclare le dirigeant. Nous travaillons sur le procédé de fabrication des qubits et sur l'aspect logistique pour concevoir les réfrigérateurs à température ultra basse (proche du zéro absolu) qui sont nécessaires au fonctionnement de ces machines." Si Tom Homdahl est si confiant, c'est parce que la résilience des qubits topologiques permet une précision 1000 fois supérieure à ceux des qubits conventionnels.

Une fois l'ordinateur quantique viable, il serait dupliqué et mis à disposition des clients de Microsoft au travers du cloud Azure. "Le déploiement en lui-même ne sera pas très compliqué. Il s'agira juste d'un système spécifique qui sera relié au reste". Microsoft a déjà commencé à préparer le terrain avec l'annonce l'année dernière d'un simulateur quantique intégré à Visual Studio, pour permettre aux développeurs de mieux cerner comme ils pourront utiliser ou pas une telle machine.

Par ailleurs, un service d'optimisation logicielle inspirée du principe de tunnel quantique arrivera dans Azure dès l'année prochaine. Il permettra, même avec un ordinateur classique, de résoudre certains problèmes de façon beaucoup plus efficace. Microsoft a par exemple aidé un constructeur automobile chinois à calculer les flux de trafic dans Beijing de cette manière, soit 4000 fois plus vite qu'avec une approche classique.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

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