La physique

Deux ordinateurs quantiques s'affrontent pour la première fois de l'histoire!

Deux ordinateurs quantiques s'affrontent pour la première fois de l'histoire!

Les supercalculateurs sont sur le point de passer à un tout autre niveau. L'informatique quantique évolue rapidement et maintenant, deux ordinateurs quantiques s'affrontent pour première fois dans l'histoire.

[Source de l'image:Ars Electronica via Flickr]

Plus tôt cette année, des chercheurs de l'Université Cornell ont opposé deux ordinateurs quantiques dans une bataille virtuelle épique. Le défi était de réaliser et de résoudre un algorithme pour comparer et déterminer quel ordinateur quantique est le plus efficace. Les deux ordinateurs sont des ordinateurs quantiques 5 qubits à la pointe de la technologie qui fonctionnent sur deux plates-formes entièrement différentes.

Malgré leurs différences, les chercheurs ont découvert un moyen de programmer les ordinateurs de manière à ne pas voir le matériel d'exploitation. Les résultats ont déterminé qu'un ordinateur était plus fiable et que l'autre pouvait effectuer des opérations plus rapidement.

«Pendant longtemps, les appareils étaient si immatures que vous ne pouviez pas vraiment mettre deux gadgets de cinq qubits l'un à côté de l'autre et effectuer ce genre de comparaison», explique Simon Benjamin, physicien à l'Université d'Oxford au Royaume-Uni. , qui n'est pas affilié à l'étude. «C'est le signe que cette technologie est en train de mûrir.»

La gamme d'ordinateurs quantiques

Les deux ordinateurs concurrents sont fabriqués à partir de deux configurations entièrement différentes, ce qui rend particulièrement intéressant pour les scientifiques de tester lesquels des deux sont les meilleurs. Un ordinateur qui appartient à l'Université du Maryland. Sa configuration repose sur un système d'ions piégés. Dans celui-ci, cinq ions ytterbium sont maintenus en place par un puissant piège électromagnétique. Les ions sont actionnés par des lasers pour réaliser les algorithmes programmés.

D'autre part, l'ordinateur d'IBM avec une configuration entièrement différente. En revanche, l'ordinateur d'IBM repose sur de multiples boucles supraconductrices qui exécutent des algorithmes utilisant des signaux micro-ondes. Leur ordinateur est également le premier de l'histoire être accessible au public via le cloud computing. Sa capacité à être programmée par les utilisateurs en ligne a été la raison pour laquelle l'expérience a pu être menée.

Comment fonctionnent les ordinateurs quantiques

Contrairement aux ordinateurs classiques, les ordinateurs quantiques reposent sur des qubits au lieu du bit le plus couramment utilisé. Les ordinateurs traditionnels utilisent des transistors qui fonctionnent en binaire - un système qui repose sur des uns et des zéros. Les bits quantiques (ou qubits) peuvent représenter un, zéro ou les deux simultanément un et zéro - une propriété mieux connue sous le nom de superposition. Les choses qui existent en superpositions ont une probabilité égale d'être dans plusieurs positions à un certain moment.

La superposition d'un ordinateur quantique ne permet pas d'expliquer les qubits par la partie individuelle (activée ou désactivée), mais plutôt par le système dans son ensemble - que fait-il, où il le fait et ce qu'il doit faire . C'est ce qu'on appelle l'intrication, où une information dépend directement de ce qu'un autre bit fait à cet instant précis, contrairement aux ordinateurs classiques où les calculs sont effectués dans un train singulier. Des calculs plus complexes peuvent être effectués avec ce nouveau phénomène pour repenser ce que les ordinateurs peuvent faire.

Les resultats

Lors des tests, les ordinateurs ont pu effectuer des opérations avec un succès variable. Les algorithmes qui ont été exécutés étaient complètement aveugles au matériel sous-jacent. Dans cette expérience, l'ordinateur ionique a maintenu un taux de réussite de 77,1%. Cependant, l'ordinateur d'IBM ne pouvait utiliser les mêmes algorithmes qu'avec une précision de 35,1%. Le test a confirmé que l'ordinateur ionique est plus efficace de manière plus constante avec l'algorithme donné. Cependant, l'ordinateur d'IBM peut fonctionner plus rapidement.

Les résultats ont été récemment publiés la semaine dernière sur arXiv.

L'avenir de l'informatique quantique

Les superpositions sont incroyablement délicates. Le simple fait de les observer peut ruiner l'intégralité de leurs propriétés. Le plus grand défi à l'heure actuelle est de développer un système capable d'exécuter de manière fiable des algorithmes avec précision.

«Si vous avez suffisamment de cohérence, peu importe la durée de l’ensemble de l’opération de votre algorithme.»

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Écrit par Maverick Baker

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