Au cours des deux dernières décennies, de nombreuses entreprises telles que Google, Microsoft et IBM se sont lancées dans la course au développement de l’informatique quantique. Les investisseurs ont contribué à hauteur de plus de 5 milliards de dollars à l’objectif ultime de créer la prochaine innovation majeure.
Les ordinateurs quantiques utilisent les règles inhabituelles de la matière atomique et subatomique pour traiter les données d’une manière inaccessible aux ordinateurs traditionnels ou classiques. Cette technologie pourrait révolutionner des secteurs tels que le développement de médicaments, la cryptographie, la finance et la gestion de la chaîne d’approvisionnement.
Cependant, le principal défi qui entrave les progrès de l’informatique quantique est la question du bruit et de la décohérence, qui entraînent des erreurs dans les calculs.
Les Qubits, l’unité fondamentale de l’informatique quantique, sont très sensibles à leur environnement, et toute perturbation ou fluctuation de température peut leur faire perdre leur état quantique, ce qui affecte la précision et la fiabilité des calculs.
Le bruit : l’ennemi de l’informatique quantique
Malgré son potentiel, l’informatique quantique reste fragile et sensible à la moindre perturbation, qu’il s’agisse d’un photon parasite produit par la chaleur, d’un signal accidentel provenant d’une électronique voisine ou d’une vibration physique. Ces bruits provoquent le chaos, entraînant des erreurs, voire l’arrêt de l’informatique quantique. Les scientifiques et les chercheurs travaillent avec diligence sur les moyens d’atténuer ce problème, en utilisant des stratégies telles que des algorithmes de correction d’erreur, de meilleurs matériaux et des techniques d’isolation améliorées.
La course vers un ordinateur quantique réellement fonctionnel et efficace dépend de la recherche de l’équilibre parfait entre la fragilité inhérente et le maintien des capacités de performance.
Les chercheurs pensaient devoir travailler avec des composants bruyants. Nombre d’entre eux ont cherché des applications qui seraient encore pratiques avec une capacité limitée. Bien que cette recherche n’ait pas été particulièrement fructueuse, de récentes avancées théoriques et expérimentales ont donné aux chercheurs l’espoir que les problèmes de bruit pourraient enfin être résolus. Ces avancées comprennent le développement de techniques innovantes de correction des erreurs et l’amélioration de la conception du matériel pour minimiser les interférences, ce qui a ravivé l’optimisme au sein de la communauté scientifique.
Sabrina Maniscalco, professeur à l’université d’Helsinki qui étudie l’impact du bruit sur les calculs, a admis qu’il y a 10 ans, elle avait rejeté l’informatique quantique en raison de problèmes fondamentaux. Cependant, les avancées technologiques et les recherches innovantes autour de l’informatique quantique ont commencé à relever ces défis, changeant son point de vue et révélant son immense potentiel pour transformer les industries et résoudre des problèmes complexes.
Combiner les techniques matérielles et logicielles
Une combinaison de techniques matérielles et logicielles permet de réduire, de gérer et de corriger les erreurs quantiques, dans le but de renforcer la stabilité et d’améliorer les performances globales. Les chercheurs avancent à grands pas vers la réalisation d’une informatique quantique tolérante aux pannes en combinant des algorithmes avancés avec des conceptions matérielles robustes.
