IBM : des progrès de géant dans l’informatique quantique

par Stéphane Larcher, le 28 février 2012 12:51

L’un des laboratoires de recherche de Big Blue annonce avoir accompli des progrès déterminants en vue de la fabrication d’un ordinateur quantique.
C’est le Graal de l’informatique, le mouvement perpétuel, le nirvana de l’octet, la pierre philosophale, l’Alpha et l’Omega et toutes les autres chimères que vous pourrez imaginer, bref cela s’appelle l’ordinateur quantique. Depuis 1981, le prix Nobel de physique Richard Feynmann a mis au défi les scientifiques du monde entier de créer un ordinateur quantique et non plus reposant sur des transistors comme c’est le cas depuis l’invention de l’ordinateur dans les années 40.
La principale différence entre un ordinateur quantique et un ordinateur à transistors est la suivante. Dans le premier cas, l’information est binaire matérialisée par un 0 ou un 1 selon que le courant circule ou non. Le bit est la plus petite représentation que l’on puisse alors trouver. Dans le cas d’un ordinateur quantique, ce même « bit » devenu Qubit (pour quantum bit) peut prendre la valeur 0 ou 1 ou les deux. Dès lors, cela ouvre la voie à des millions d’opérations par seconde et doit pouvoir surpasser en performances tout ce dont sont capables les plus puissants des supercalculateurs.

Maintenir les propriétés quantiques

Le principal problème existant jusqu’à maintenant est de maintenir l’intégrité de ces bits quantiques (qubits), c'est-à-dire de maintenir et de contrôler leur cohérence, ceci étant la seule possibilité pour éviter les erreurs de calcul liés à l’interférence de chaleur, de rayonnement électromagnétique. L’un des principaux travaux des chercheurs du monde en général et d’IBM en particulier est d’allonger la période pendant laquelle les qubits conservent leurs propriétés quantiques.
Pour ce faire, IBM a expérimenté des qubits supraconducteurs en 3 dimensions qui conservent leur état quantiques durant 100 microsecondes, soit 2 à 4 fois plus que les précédents records. Les ingénieurs d’IBM estiment que cette durée est le seuil minimum permettant de mettre en place des systèmes de correction d’erreurs, ce qui ouvre la voie à de nouvelles possibilités dans la construction d’un véritable ordinateur quantique. Outre ces travaux, les chercheurs d’IBM ont également travaillé sur des approches plus « traditionnelles » en deux dimensions qui se sont également révélé prometteuses.

Un rêve accessible

Dans ces conditions, les équipes de Big Blue considèrent désormais que la fabrication d’un ordinateur quantique ne relève plus du fantasme ou du rêve mais qu’il devrait être possible de le réaliser dans les prochaines années même s’il subsiste encore d’immenses défis scientifiques et technologiques. L’un des dirigeants du groupe quantique d’IBM, Matthias Steffen, a déclaré à Venture Beat qu’il pensait pouvoir voir un tel ordinateur de son vivant, lui qui travaille sur ces technologies depuis plus d’une dizaine d’annéesLes résultats des travaux menés par IBM sont présentés cette semaine à Boston à l’occasion de la réunion annuelle de la Société américaine de Physique.

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