Microsoft: pourquoi il est difficile de construire des ordinateurs quantiques

Les scientifiques de Microsoft affirment avoir réalisé une avancée qui rapproche les ordinateurs quantiques pratiques de la réalité, mais les experts affirment que le domaine en est encore à ses balbutiements.

Les équipes du monde entier sont course pour construire des ordinateurs quantiques qui pourrait surpasser les ordinateurs classiques. Mais les taux d’erreur élevés ont entravé les efforts visant à construire un ordinateur quantique fiable. Maintenant Les chercheurs de Microsoft disent avoir fait une percée cela pourrait rendre les ordinateurs quantiques plus fiables.

"Bien que Microsoft ait récemment partagé des résultats expérimentaux intéressants, ils n'ont pas encore démontré de qubit opérationnel, et encore moins plusieurs qubits exécutant un circuit quantique."

Paul Lipman, directeur commercial de la société d'informatique quantique Inflexion, a déclaré Lifewire par e-mail. "Cependant, nous devrions applaudir tous les efforts visant à atteindre l'objectif final d'un ordinateur quantique à grande échelle et avec correction d'erreurs. Un tel dispositif transformera le monde pour le mieux, et il est bien trop tôt dans la course pour dire quelle approche finira par s’avérer efficace. En fait, il se pourrait bien que différentes approches s'avèrent appropriées pour différents cas d'utilisation. »

Un saut quantique?

Les ingénieurs de Microsoft ont indiqué avoir mis au point une nouvelle façon de représenter un qubit logique avec une stabilité matérielle. Le dispositif peut induire une phase de la matière caractérisée par Modes zéro Majorana, un fermion. L’utilisation de ce type de matière peut contribuer à produire des supercalculateurs quantiques avec de faibles taux d’erreur.

Microsoft affirme avoir créé un moyen de représenter qubits et superposition combiné à la stabilité matérielle qui serait nécessaire pour « commencer légitimement à évoluer vers un ordinateur quantique commercial », Michael Nizich, directeur du Centre d'Entrepreneuriat et d'Innovation Technologique de l'Université Institut de technologie de New York, a déclaré dans un e-mail à Lifewire.

"À ce jour, les solutions matérielles complexes utilisées dans les ordinateurs quantiques basés sur la recherche sont sujettes à des erreurs en raison de leur complexité, et les découvertes de Microsoft pourraient permettre à la prochaine phase de discussions concernant les processeurs quantiques disponibles dans le commerce et, plus important encore, pour Microsoft, les systèmes d'exploitation quantiques (QOS), de commencer."

Au coeur de l'informatique quantique est la physique d'un qubit viable, la version quantique du bit binaire classique, Bill Laurent, le RSSI de l'entreprise de cybersécurité Hopr » a déclaré Lifewire par e-mail. Les qubits opèrent dans le domaine de la physique quantique, tandis que la physique classique est le foyer de l'informatique conventionnelle.

Les ordinateurs conventionnels fonctionnent à température ambiante et le « Bit » est l'unité de base pour le stockage et le calcul. Il s'agit soit d'un « 1 », soit d'un « 0 », et des chaînes de bits peuvent représenter des nombres, des caractères, des images, du son, etc., qui peuvent être stockés et manipulés par les processeurs de l'ordinateur conventionnel.

Les ordinateurs quantiques fonctionnent dans le domaine de la physique subatomique quantique, où quelque chose peut être à la fois une particule ou une onde, a déclaré Lawrence. Les objets à cette échelle minuscule peuvent se trouver simultanément à deux endroits, et il y a des limites à la précision avec laquelle ils sont mesurés. La valeur d'une grandeur physique peut être prédite avant sa mesure, étant donné un ensemble complet de paramètres initiaux. conditions. Les ordinateurs quantiques utilisent des qubits qui traitent simultanément toutes les valeurs possibles de chaque qubit, mais d’une manière que le processeur quantique peut interpréter pour résoudre rapidement des problèmes complexes.

Qubits de troupeau

Utiliser des qubits dans des ordinateurs est incroyablement difficile. Les qubits sont extrêmement sensibles au bruit et conservent leur état quantique généralement pendant de très courtes périodes, a souligné Lipman. Il a déclaré que les plus grands ordinateurs quantiques actuellement disponibles sont constitués uniquement de quelques centaines de qubits physiques bruyants.

Des dizaines d’entreprises concurrentes investissent dans la recherche technologies de qubits, et il existe probablement plus d’une douzaine d’approches technologiques très différentes en cours, a déclaré Lawrence.

"L'affirmation de Microsoft semble intéressante mais également controversée, car elle prétend résoudre les très importants problèmes de taux d'erreur en s'appuyant sur une 'particule insaisissable' récemment découverte", a-t-il ajouté. "Cela impliquerait qu'une recherche et un développement importants seront encore nécessaires."

La création d'un ordinateur quantique à valeur commerciale nécessitera des millions de qubits presque parfaits, avec des capacités exquises. le contrôle de leur état quantique et de leur bruit, ainsi que des approches sophistiquées d'atténuation et de correction des erreurs, » dit Lipman.

"Les efforts collectifs mondiaux en matière d'informatique quantique ont été décrits comme un 'coup de lune'", a-t-il ajouté. "Cependant, les défis scientifiques et techniques nécessaires pour réaliser ce rêve d'informatique quantique sont sans doute bien plus difficiles que ceux nécessaires pour envoyer des humains sur la Lune."