Résumé :
Un dernier rapport de recherche montre que des chercheurs ont utilisé le dernier processeur quantique d'IBM pour accomplir une tâche informatique extrêmement complexe. L'ensemble du processus n'a pris que 19 secondes. L'équipe de recherche estime que si la même tâche était confiée aux meilleurs supercalculateurs du monde (comme le supercalculateur Frontier aux États-Unis), cela prendrait environ 110 ans. Ceci est considéré comme une étape importante dans la vérification de l’avantage quantique.
Cette expérience a été dirigée par le physicien théoricien Tigran Sedrakyan de BlueQubit, une société américaine de logiciels d'informatique quantique. L'équipe a choisi le dernier processeur Nighthawk r2 d'IBM, doté de 120 bits quantiques (qubits) et actuellement accessible commercialement via la plate-forme cloud d'IBM.
Au cours de l'expérience, les chercheurs ont activé 61 qubits et effectué un test d'échantillonnage de circuit aléatoire pouvant aller jusqu'à 40 cycles. Il s'agit d'un test de référence spécialement conçu pour mesurer les capacités des ordinateurs quantiques. Cela nécessite que le système quantique effectue des opérations aléatoires et complexes. En raison de l’augmentation exponentielle du nombre d’opérations, il est extrêmement difficile pour les ordinateurs traditionnels de reproduire les mêmes résultats.
Les données de test montrent que Nighthawk r2 a généré 1 million d'échantillons informatiques au cours de ces 19 secondes.
L'échantillonnage de circuits aléatoires est considéré depuis de nombreuses années par l'industrie comme un test standard permettant de vérifier l'avantage quantique. En 2019, Google a également annoncé que son processeur Sycamore de 53 qubits prenait 200 secondes pour accomplir une tâche informatique. À l’époque, on estimait que le calcul traditionnel prendrait 10 000 ans pour réaliser le calcul.
Sedrakyan et l'équipe de recherche ont souligné que c'est la première fois que la communauté scientifique démontre un avantage quantique grâce à ce type de test de référence sur un processeur quantique accessible dans le commerce, et cela montre également que les utilisateurs ordinaires qui ne sont pas des experts quantiques de haut niveau peuvent également accéder à une puissance de calcul aussi énorme.
Il convient de noter que ce rapport n'a pas encore été examiné par des pairs. Il a été publié pour la première fois sur la plateforme académique pré-écrite arXiv le 23 septembre. Les chercheurs ont également souligné que le chiffre sur 110 ans est une estimation basée sur un algorithme de simulation traditionnel spécifique. Si la technologie informatique et les algorithmes traditionnels sont améliorés à l’avenir, l’écart temporel pourrait être raccourci.
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