Baidu annonce le développement du premier ordinateur quantique avec des services cloud

Baidu annonce le développement du premier ordinateur quantique avec des services cloud


Alors que le monde continue de rechercher des ordinateurs quantiques, la société de technologie chinoise Baidu annonce le développement de son premier ordinateur quantique ainsi qu’un service cloud pour permettre aux clients d’utiliser la plate-forme. À quels défis l’informatique quantique est-elle confrontée, qu’offre Baidu et à quelle distance se trouvent les machines quantiques pratiques ?

À quels défis l’informatique quantique est-elle confrontée ?

La mécanique quantique est sans doute l’une des sciences les plus inhabituelles connues de l’homme. Tout réside dans une certaine probabilité, rien n’a de sens au niveau quantique, et la grande majorité de ceux qui croient comprendre quelque chose à propos de la mécanique quantique ne le comprennent probablement pas. Un exemple classique est l’idée d’intrication quantique ; il existe une conception générale selon laquelle l’intrication quantique de deux particules signifie qu’affecter l’une modifie l’état de l’autre, quelle que soit la distance qui les sépare.

En réalité, c’est entièrement faux car l’intrication quantique signifie seulement que l’effondrement de la fonction d’onde d’une particule (c’est-à-dire par l’observation) vous permettra de savoir quel est l’état de l’autre particule intriquée, quelle que soit la distance. Mais cela ne signifie pas que vous pouvez forcer la valeur d’une particule intriquée pour que l’autre change d’état.

Ces mêmes idées fausses suivent également l’informatique quantique chaque fois qu’elles sont discutées par le grand public. Beaucoup pensent que les ordinateurs quantiques remplaceront les technologies informatiques traditionnelles, mais la vérité est que les applications de l’informatique quantique sont extrêmement limitées. Au lieu d’être utilisés pour la programmation et les processus de base, les ordinateurs quantiques trouveront une application dans des niches spécifiques telles que le chiffrement, la recherche de chemin et les exponentielles. En termes simples, l’utilisation de l’intrication permet aux ordinateurs quantiques de transformer des problèmes 2N en problèmes 2N.

Même si la théorie autour des ordinateurs quantiques est assez solide, essayer de construire un ordinateur quantique n’est pas une mince affaire. De loin, l’un des plus grands défis auxquels sont confrontés les chercheurs est d’essayer de maintenir des températures fraîches ultra-basses. La température n’est rien de plus que l’énergie de vibration des particules, et une particule dans un état quantique est vulnérable à toute source d’énergie extérieure. À des températures proches du zéro absolu, les particules bougent à peine, ce qui est idéal pour conserver les états quantiques dans les particules. Il est facile de refroidir les dispositifs jusqu’à -150 °C en utilisant des gaz liquéfiés (tels que l’hélium et l’azote), mais le zéro absolu est plus proche de -273 °C. Pour atteindre des températures de quelques degrés, il faut utiliser des pompes complexes, des cryostats et d’autres systèmes de plusieurs millions de dollars qui sont tout simplement hors de portée même des grandes entreprises.

Un autre défi auquel sont confrontés les ordinateurs quantiques consiste à essayer d’intégrer suffisamment de qubits pour rendre un tel système pratique. Les chercheurs ont déjà démontré que plusieurs qubits fonctionnent ensemble, mais un ordinateur pratique nécessite des milliers de qubits. Essayer de connecter des milliers de qubits ensemble tout en conservant des états intriqués sur de grandes distances entraîne la perte d’états quantiques, ce qui perturbe la capacité d’effectuer de grands calculs quantiques.

Baidu annonce le premier ordinateur quantique et ouvre des services cloud pour l’expérimentation

Récemment, la société de technologie chinoise Baidu a annoncé avoir développé son premier ordinateur quantique appelé Qian Shi. Le nouveau système a une capacité de calcul quantique de 10 qubits et est situé au laboratoire de calcul quantique de Baidu à Pékin. Selon Baidu, le Qian Shi intègre tous les composants nécessaires à une solution informatique complète qui comprend tout le matériel, les logiciels et les applications tout en utilisant également la pile logicielle interne de Baidu.

L’accès à la machine a maintenant été ouvert aux clients via des services d’informatique quantique en nuage, ce qui élimine le besoin pour les clients d’avoir un ordinateur quantique physiquement présent tout en supprimant également le besoin d’investissements importants en capital pour l’acquisition d’une plate-forme informatique.

La construction de l’ordinateur quantique Baidu ressemble beaucoup à celles réalisées par d’autres équipes de recherche, mais cela est uniquement dû au besoin d’un cryostat quantique qui se compose de plusieurs plaques métalliques reliées entre elles par des tuyaux et des tiges. Le véritable dispositif quantique est une petite puce qui se trouve à l’intérieur du cryostat et qui est refroidie à des températures proches du zéro absolu.

Sur le site officiel de l’ordinateur quantique Qian Shi, des données en direct sur ses performances peuvent être consultées, et les chiffres actuels (au 31/08/2022) sont une durée de vie de 31us T1, une durée de vie de 8,7us T2 et un seul- fidélité de la porte qubit de 99,8 %.

À quelle distance se trouvent les ordinateurs quantiques pratiques ?

Il est très peu probable que le grand public voie des ordinateurs quantiques chez lui au cours des prochaines décennies (cela pourrait facilement être dans 100 ans, voire jamais), en raison du besoin d’environnements hautement contrôlés et de cryostats d’un million de dollars. Il est plus que possible que de tels ordinateurs se retrouvent dans des centres de données qui peuvent se permettre de telles plates-formes et offrent ensuite des services quantiques aux clients sur une base d’utilisation, mais même dans ce cas, les ordinateurs quantiques actuels manquent tout simplement de praticité commerciale.

Les défis de la connexion de plusieurs qubits ensemble peuvent être résolus par les chercheurs grâce à l’utilisation de conceptions parallèles. Au lieu d’essayer de créer un grand processeur quantique, des cœurs plus petits peuvent être connectés ensemble en parallèle, chacun conservant son état quantique tout en transmettant des informations à d’autres qubits. Cela aiderait à mettre à l’échelle les conceptions rapidement tout en maintenant la localité quantique sur chaque tranche de processeur.

Mais en regardant la technologie informatique quantique moderne, il est clair que le monde en est encore aux premiers jours de l’informatique quantique, et il est très peu probable que des systèmes pratiques soient disponibles de si tôt.

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