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Google annonce que les applications commerciales de l'informatique quantique arriveront d'ici à 5 ans
L'informatique quantique souffre d'un problème de battage médiatique
selon Sankar Das Sarma, un physicien
Un nombre sans cesse croissant d'entreprises se targuent aujourd'hui de faire des avancées remarquables dans le domaine de l'informatique quantique, mais de plus en plus de personnes dénoncent une publicité mensongère autour de la technologie. Dans une tribune publiée dans le MIT Technology Review, Sankar Das Sarma, expert réputé dans le domaine de l'informatique quantique, a déclaré : « à ce jour, l'informatique quantique est un tigre de papier, et personne ne sait quand (si jamais) elle deviendra commercialement pratique. En attendant, le battage médiatique continue ».
La décohérence des systèmes quantiques continue d'être un handicap majeur
Annoncée comme l'une des révolutions informatiques imminentes de cette décennie, l'informatique quantique peine toujours à se développer, dans le secteur privé comme dans le monde universitaire. Les ordinateurs quantiques devraient théoriquement permettre de résoudre des problèmes mathématiques extrêmement complexes auxquels les ordinateurs classiques ne seraient jamais en mesure de répondre (ou qu'il faudrait des années pour essayer). Les ordinateurs quantiques fonctionnent sur des bits quantiques ou qubits que l'on considère comme l’unité d’information quantique, ce qu’est le bit pour l’ordinateur classique.
L’état quantique des qubits peut avoir plusieurs valeurs. Contrairement aux bits binaires des ordinateurs traditionnels, qui prennent la valeur 0 ou 1, les qubits occupent ce que l'on appelle la superposition quantique - un état non défini et non mesuré qui peut effectivement représenter à la fois 0 et 1 dans le contexte d'une opération mathématique plus large. En théorie, les performances de calcul d’un ordinateur quantique croient de façon exponentielle à mesure que le nombre de qubits pouvant être manipulés croît. Dans cet ordre d'idée, l'on estime que les ordinateurs quantiques pourraient à l'avenir être capables de craquer l'algorithme de chiffrement RSA.
Bien sûr, cela nécessiterait des millions, voire des milliards de qubits. Cependant, seules quelques dizaines de milliers d'entre eux seraient utilisés pour le calcul (qubits logiques) ; le reste serait nécessaire pour la correction des erreurs, afin de compenser la perte d’états quantiques. Et selon le physicien quantique Sankar Das Sarma, directeur du Condensed Matter Theory Center de l'université du Maryland, au College Park, les systèmes de qubits dont nous disposons aujourd'hui constituent une formidable réussite scientifique, mais ils ne nous rapprochent pas d'un ordinateur quantique capable de résoudre un problème qui intéresse tout le monde.
« C'est comme si l'on essayait de fabriquer les meilleurs smartphones d'aujourd'hui avec des tubes à vide du début des années 1900. Vous pouvez assembler 100 tubes et établir le principe selon lequel si vous parveniez à en faire fonctionner 10 milliards ensemble de manière cohérente et continue, vous pourriez réaliser toutes sortes de miracles. Il a fallu 60 ans d'ingénierie très difficile pour passer de l'invention des transistors au smartphone, sans qu'aucune nouvelle physique n'intervienne dans le processus », a-t-il fait comme analogie. La correction d'erreurs quantiques est un phénomène appelé "décohérence".
C'est un processus visant à compenser le fait que les états quantiques disparaissent rapidement en raison du bruit ambiant. Selon Sankar, en 1994, les scientifiques pensaient que cette correction d'erreur serait facile, car la physique le permet. Mais en pratique, elle est extrêmement difficile. Ainsi, empêcher la décohérence constitue un énorme enjeu pour les ordinateurs quantiques, dont le principe repose sur le stockage à long terme d’états quantiques. La grande difficulté à se débarrasser de la décohérence a conduit à l'impressionnant acronyme NISQ (noisy intermediate scale quantum) computer.
C'est une idée selon laquelle de petites collections de qubits physiques bruyants pourraient faire quelque chose d'utile et de mieux qu'un ordinateur classique. Jusqu'à présent, de nombreuses idées autour du NISQ auraient été proposées pour résoudre ce problème, mais Sankar les traite de chimères.
Même les grandes entreprises manquent de succès face à la décohérence
Microsoft travaillerait sur l'une de ces approches : l'informatique quantique topologique. Mais il s'avère que le développement d'un matériel d'informatique quantique topologique constitue également un énorme défi. « On ne sait pas encore si la correction d'erreurs quantiques extensive ou l'informatique quantique topologique (ou autre chose, comme un hybride entre les deux) sera le vainqueur final », a déclaré Sankar. Selon lui, Google aurait également mené une expérience sur certains aspects prédits de la dynamique quantique (cristaux de temps), mais elle n'aurait montré aucun avantage par rapport aux ordinateurs classiques.
Elle n'aurait pas non plus révélé quoi que ce soit sur la physique fondamentale des cristaux de temps. D'autres triomphes du NISQ seraient des expériences récentes de simulation de circuits quantiques aléatoires, là encore une tâche hautement spécialisée sans aucune valeur commerciale. « L'utilisation du NISQ est certainement une excellente idée de recherche fondamentale - elle pourrait aider la recherche en physique dans des domaines fondamentaux tels que la dynamique quantique. Mais à cause du battage médiatique constant autour du NISQ par diverses startups d'informatique quantique, le potentiel commercial est loin d'être clair », a déclaré Sankar.
En outre, le physicien estime que l'idée selon laquelle l'on pourrait utiliser les ordinateurs quantiques dans la conception de médicaments "est une application déconcertante étant donné que la chimie quantique ne représente qu'une partie minuscule de l'ensemble du processus". Il estime également que les affirmations selon lesquelles les ordinateurs quantiques à court terme seront utiles dans le domaine de la finance laissent tout aussi perplexe. Dans son argumentaire, le physicien a remis en cause plusieurs autres affirmations des entreprises d'informatique quantique. Il s'indigne du fait que ces dernières s'adonnent à la publicité mensongère.
« Aucun article technique ne démontre de manière convaincante que les petits ordinateurs quantiques, sans parler des machines NISQ, peuvent conduire à une optimisation significative du trading algorithmique ou de l'évaluation des risques ou de l'arbitrage ou de la couverture ou du ciblage et de la prédiction ou du trading d'actifs ou du profilage des risques. Cela n'a toutefois pas empêché plusieurs banques d'investissement de prendre le train de l'informatique quantique en marche », a déclaré Sankar. Il est d'accord pour dire que l'informatique quantique est effectivement l'un des développements les plus importants de la science.
Mais il a déclaré que l'"intrication" et la "superposition" "ne sont pas des baguettes magiques que l'on peut agiter et qui vont transformer la technologie dans un avenir proche". « La mécanique quantique est effectivement bizarre et contre-intuitive, mais cela ne garantit pas en soi des revenus et des bénéfices », a-t-il ajouté. Sankar condamne le fait que le battage médiatique autour de l'informatique quantique a convaincu les gens que ces systèmes existent déjà ou sont tout proche. Et en réponse à la question de savoir quand ces machines pourraient arriver, il a répondu : « il est impossible de prédire l'avenir de la technologie - elle se produit quand elle se produit ».
« On pourrait essayer de faire une analogie avec le passé. Il a fallu plus de 60 ans à l'industrie aéronautique pour passer des frères Wright aux gros porteurs transportant des centaines de passagers sur des milliers de kilomètres. La question immédiate est de savoir où le développement de l'informatique quantique, tel qu'il se présente aujourd'hui, doit être placé sur cette ligne du temps. Est-ce avec les frères Wright en 1903 ? Les premiers avions à réaction vers 1940 ? Ou peut-être sommes-nous encore au début du 16e siècle, avec la machine volante de Léonard de Vinci ? Je n'en sais rien. Et personne d'autre ne le sait », a-t-il conclu.
Source : Sankar Das Sarma
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:fleche: Pensez-vous que l'informatique quantique n'est qu'une bulle permettant aux entreprises de s'enrichir sur le dos de leurs clients ?
Voir aussi
:fleche: Le battage médiatique autour de l'informatique quantique, un schéma de Ponzi intellectuel ? Un professeur de physique quantique craint que cela ternisse l'image de la science
:fleche: Percée de l'informatique quantique de Harvard-MIT : « Nous entrons dans une toute nouvelle partie du monde quantique »
:fleche: IBM vient de résoudre ce problème d'informatique quantique 120 fois plus vite qu'auparavant, et publie Qiskit Runtime, l'outil qui a permis cette accélération
:fleche: IBM communique sa feuille de route pour ses prochains développements en informatique quantique, l'entreprise prévoit de créer un processeur quantique avec plus de 1000 qubits en 2023
fausse intuition souvent propagée par les médias
Citation:
Envoyé par
Madmac
La technologie existe depuis toujours. Elle consiste à planter des arbres ...
Oui, mais le concept, c'est de retirer du carbone de l'atmosphère. Quand l'arbre meurt (ou brûle ; on a des problèmes d'incendies avec le réchauffement...), son carbone repart dans le cycle du carbone, s'oxyde et finit dans l'atmosphère. (D'ailleurs, il suffit d'observer le sol dans beaucoup de forêts. Souvent le sol est non pas plein de carbone, mais très pauvre, avec très vite du sable ou de la roche alors qu'elle est là depuis toujours. C'est d'ailleurs probablement la raison pour laquelle elle n'a pas été convertie en champ par nos ancêtres). Bref, une forêt n'est pas un puits de carbone, mais un stock de carbone.
À la limite, on pourrait planter des arbres, puis les brûler, récupérer l'énergie et le CO2, puis enfouir le CO2 dans un sédiment où il sera piégé pour des centaines de millions d'années. C'est d'ailleurs sans doute la seule solution pour retirer du CO2 déjà émis. Faut juste trouver le moyen de piéger dans un sédiment...
Une tourbière c'est un puits de carbone. La mousse pousse, meurt, et ne se décompose pas dans cet environnement acide et pauvre en oxygène. La nouvelle mousse pousse sur la morte et ça s'accumule pendant des millénaires.
Argumentation plus longue de Saint Jancovici https://jancovici.com/changement-cli...les-emissions/ qui explique même que remplacer une prairie par une forêt a un bilan carbone nul voire défavorable...
L'informatique quantique est confrontée à une réalité dure et froide : le battage médiatique est omniprésent
L'informatique quantique est confrontée à une réalité dure et froide : les experts affirment que le battage médiatique est omniprésent
et que les applications pratiques sont encore loin
L'informatique quantique a fait couler beaucoup d'encre au cours de la dernière décennie et les entreprises ont été incitées à investir ou à augmenter leurs dépenses dans le domaine. Cependant, de nombreux experts affirment que la technologie est loin d'être mature et que les attentes à son égard sont exagérées. En d'autres termes, la révolution de l'ordinateur quantique pourrait être plus éloignée et plus limitée que beaucoup ont été amenés à le croire jusqu'ici. Les experts mettent en garde contre le battage médiatique intense autour de la technologie et invitent les entreprises à faire preuve de prudence. D'autres sont sceptiques à l'égard de l'avenir de la technologie.
Les experts dénoncent le battage médiatique autour de l'informatique quantique
L'informatique quantique est annoncée comme l'une des prochaines grandes révolutions de l'industrie technologique. Les ordinateurs quantiques sont présentés comme une solution à un large éventail de problèmes, tels que la modélisation financière, l'optimisation de la logistique et l'accélération de l'apprentissage automatique. Certains des calendriers les plus ambitieux proposés par les entreprises d'informatique quantique suggèrent que ces machines pourraient avoir un impact sur les problèmes du monde réel dans une poignée d'années seulement. Des acteurs tels qu'IBM et Google déploient des efforts considérables pour voir émerger cette technologie.
Toutefois, de plus en plus de voix s'élèvent contre ce que beaucoup considèrent comme des attentes irréalistes à l'égard de cette technologie. Victor Galitski, physicien russo-américain et théoricien dans les domaines de la physique de la matière condensée et de la physique quantique, déclarait déjà en 2021 que les médias exagèrent les capacités des ordinateurs quantiques. Il estime aussi que les entreprises naissantes dans le domaine essaieraient juste de profiter de la manne quantique pendant qu'elle dure. Galitski avait même déclaré que les investisseurs dans les entreprises d'informatique quantique étaient victimes d'un schéma de Ponzi intellectuel.
Plus récemment, d'autres experts éminents se sont également prononcés sur la question. Yann LeCun, pionnier de l'IA et lauréat du prix Turing 2018, a déclaré que la technologie est un sujet scientifique fascinant. Néanmoins, le chercheur en IA a ajouté qu'il est sceptique quant à la possibilité de fabriquer des ordinateurs quantiques qui soient réellement utiles. LeCun n'est pas un expert de l'informatique quantique ; il dirige le laboratoire dédié à la recherche en IA chez Meta (Facebook Artificial Intelligence Research - FAIR). Mais sa position reflète celle de nombreuses personnalités de premier plan dans ce domaine qui appellent également à la prudence.
Oskar Painter, responsable du matériel quantique chez Amazon Web Services (AWS), affirme qu'il y a actuellement "un énorme battage médiatique" dans l'industrie et qu'il peut être difficile de faire le tri entre ce qui est optimiste et ce qui est complètement irréaliste. En mai, Matthias Troyer, chercheur technique chez Microsoft qui dirige les efforts de l'entreprise en matière d'informatique quantique, a cosigné un article dans "Communications of the ACM" suggérant que le nombre d'applications pour lesquelles les ordinateurs quantiques pourraient apporter un avantage significatif est beaucoup plus limité que ce que certains auraient voulu faire croire.
Le battage médiatique exagère les capacités réelles des ordinateurs quantiques
À en croire les experts, l'informatique quantique n'est pas une solution magique à tout comme certains médias et entreprises le laissent penser. Troyer a déclaré : « nous avons découvert au cours des dix dernières années que de nombreuses propositions ne fonctionnaient pas. Nous avons ensuite trouvé des raisons très simples à cela ». La principale promesse de l'informatique quantique est la capacité de résoudre des problèmes beaucoup plus rapidement que les ordinateurs classiques, mais le degré exact de rapidité varie. Selon Troyer, il existe deux applications pour lesquelles les algorithmes quantiques semblent offrir une accélération exponentielle.
La première consiste à factoriser de grands nombres, ce qui pourrait permettre de casser le chiffrement à clé publique sur lequel repose actuellement Internet. L'autre consiste à simuler des systèmes quantiques, ce qui pourrait avoir des applications en chimie et en science des matériaux. Des algorithmes quantiques ont été proposés pour une série d'autres problèmes du monde réel, notamment l'optimisation, la conception de médicaments et la dynamique des fluides. Cependant, les chercheurs en informatique quantique affirment que les prétendus gains de vitesse annoncés ne sont pas toujours au rendez-vous, se limitant parfois à un gain quadratique.
Cela signifie que le temps nécessaire à l'algorithme quantique pour résoudre un problème est la racine carrée du temps nécessaire à son homologue classique. Troyer affirme que ce gain peut rapidement être annulé par l'énorme surcharge de calcul qu'impliquent les ordinateurs quantiques. La manipulation d'un qubit est beaucoup plus compliquée que la commutation d'un transistor et est donc beaucoup plus lente. Cela signifie que pour les petits problèmes, un ordinateur classique sera toujours plus rapide, et le moment où l'ordinateur quantique prend de l'avance dépend de la rapidité avec laquelle la complexité de l'algorithme classique augmente.
Troyer et ses collègues ont comparé un simple GPU Nvidia A100 à un futur ordinateur quantique fictif tolérant aux erreurs, doté de 10 000 qubits logiques et de portes beaucoup plus rapides que les appareils d'aujourd'hui. Le chercheur de Microsoft affirme qu'ils ont découvert qu'un algorithme quantique avec une vitesse quadratique devrait fonctionner pendant plusieurs siècles, voire des millénaires, avant d'être plus performant qu'un algorithme classique sur des problèmes suffisamment importants pour être utiles. Pourtant, IDC prévoit que les dépenses des clients en informatique quantique passent de 412 millions de dollars en 2020 à 8,6 milliards en 2027.
Les défis techniques des ordinateurs quantiques sont encore loin d'être résolus
Les ordinateurs quantiques disponibles aujourd'hui sont hautement sujets aux erreurs. Il s'agit d'un problème fondamental que les chercheurs peinent à résoudre. Ces machines sont appelées ordinateurs NISQ (noisy intermediate scale quantum) et certains affirment qu'elles pourraient encore être utilisées à bon escient. Mais Painter explique qu'il est de plus en plus admis que c'est peu probable et que les systèmes de correction des erreurs quantiques seront essentiels à la réalisation d'ordinateurs quantiques pratiques. Les qubits quantiques sont hautement sensibles et temporaires, ce qui rend difficile la construction d'un ordinateur quantique fonctionnel.
Pour résoudre le problème des erreurs, la principale proposition consiste à répartir l'information sur de nombreux qubits physiques afin de créer des "qubits logiques" plus robustes, mais cela pourrait nécessiter jusqu'à 1 000 "qubits physiques" pour chaque qubit logique. Certains ont suggéré que la correction quantique des erreurs pourrait même être fondamentalement impossible, bien qu'il ne s'agisse pas d'un point de vue dominant. « Quoi qu'il en soit, la réalisation de ces systèmes à l'échelle et à la vitesse requises reste un objectif lointain », note Painter. Les approches testées au cours des dernières années n'ont pas donné des résultats probants.
« Étant donné les défis techniques qui restent à relever pour réaliser un ordinateur quantique tolérant aux erreurs et capable d'exécuter des milliards de portes sur des milliers de qubits, il est difficile de fixer un calendrier, mais j'estimerais qu'il faudra au moins une décennie pour y parvenir », ajoute Painter. Par ailleurs, la course à la technologie quantique semble avant tout être une question d'affirmation de sa suprématie technologique, que ce soit au niveau des entreprises privées ou même des gouvernements. Pour Galitski, il semble que le gouvernement américain injecte de l'argent dans le quantique juste parce que la Chine semble faire de même.
La Chine investirait dans le domaine de l'informatique quantique pour rivaliser les États-Unis et l'UE. Cette même logique s'appliquerait aussi aux grandes entreprises telles que Google, IBM, Microsoft et Rigetti. Dans le cas des startups, l'objectif serait d'avoir une technologie avec le label quantique dans leur portefeuille, ce qui pourrait attirer des investisseurs peu méfiants, qui n'ont aucune idée de ce qui se passe, mais ne veulent simplement pas manquer les efforts de transformation du monde par le quantique. Galitski et d'autres chercheurs appellent les différents acteurs de l'informatique quantique à ne pas faire de promesses au-delà du possible.
Les experts se montrent sceptiques quant à l'avenir de l'informatique quantique
Un autre défi important est lié à la largeur de bande des données. La lenteur des vitesses de fonctionnement des qubits limite fondamentalement la vitesse à laquelle vous pouvez faire entrer et sortir des données classiques d'un ordinateur quantique. Selon Troyer, de Microsoft, même dans des scénarios optimistes, cette vitesse sera probablement des milliers ou des millions de fois plus lente que celle des ordinateurs classiques. En gros, cela signifie que les applications à forte intensité de données, telles que l'apprentissage automatique ou la recherche dans les bases de données, sont presque certainement hors de portée dans un avenir prévisible.
Troyer affirme que les ordinateurs quantiques ne brilleront vraiment que sur les problèmes de petites données, avec des accélérations exponentielles. « Tout le reste est de la belle théorie, mais ne sera pas pratique », a-t-il ajouté. L'article publié par Troyer n'a pas eu beaucoup d'impact dans la communauté quantique, mais il a déclaré que plusieurs clients de Microsoft ont été satisfaits d'avoir obtenu des éclaircissements sur les applications réalistes de la technologie. Il a ajouté qu'un certain nombre d'entreprises ont réduit, ou supprimé, leurs équipes d'informatique quantique, notamment dans les secteurs de la finance et des sciences de la vie.
Selon Scott Aaronson, professeur d'informatique à l'université du Texas à Austin, ces limites ne devraient pas vraiment surprendre les personnes qui ont suivi de près la recherche sur l'informatique quantique. « On entend dire que l'informatique quantique va révolutionner l'apprentissage automatique, l'optimisation, la finance et toutes ces industries, et je pense que le scepticisme a toujours été de mise. Si les gens commencent tout juste à s'en rendre compte, alors il faut s'en réjouir », explique-t-il. Si Aaronson pense que les applications pratiques sont encore loin, les progrès récents dans ce domaine lui donnent des raisons d'être optimiste.
Mais même dans les domaines où les ordinateurs quantiques semblent les plus prometteurs, les applications pourraient être plus limitées qu'on ne l'espérait au départ. Ces dernières années, des articles rédigés par des chercheurs de l'entreprise de logiciels scientifiques Schrödinger et une équipe multi-institutionnelle ont suggéré que seul un nombre limité de problèmes de chimie quantique était susceptible de bénéficier d'accélérations quantiques. Toutefois, Troyer estime qu'il y a encore des raisons d'être optimiste. Malgré les limites actuelles des ordinateurs quantiques, le chercheur de Microsoft pense que leur impact pourrait encore changer la donne.
« Nous parlons de l'âge de pierre, de l'âge de bronze, de l'âge de fer et de l'âge de silicium, les matériaux ont donc un impact énorme sur l'humanité », explique-t-il. L'objectif du scepticisme dont font preuve les experts n'est pas de diminuer l'intérêt pour l'informatique quantique, mais de s'assurer que les chercheurs se concentrent sur les applications les plus prometteuses de l'informatique quantique, qui ont le plus de chances d'avoir un impact.
Source : billet de blogue
Et vous ?
:fleche: Quel est votre avis sur le sujet ?
:fleche: Que pensez-vous de l'informatique quantique ? Ce domaine est-il prometteur ?
:fleche: Que pensez-vous du scepticisme des experts à l'égard des capacités des ordinateurs quantiques ?
:fleche: Selon vous, quels sont les impacts de ce battage médiatique intense sur le domaine de l'informatique quantique ?
:fleche: Quelles sont vos prédictions sur l'avenir de la technologie ? Les chercheurs parviendront-ils à résoudre les défis liés à la technologie ?
Voir aussi
:fleche: L'informatique quantique souffre d'un problème de battage médiatique, selon Sankar Das Sarma, un physicien
:fleche: Les dépenses mondiales pour l'informatique quantique passeront de 412 millions de dollars en 2020 à 8,6 milliards en 2027, avec un taux de croissance annuel composé de 50,9 % de 2021 à 2027
:fleche: Le battage médiatique autour de l'informatique quantique, un schéma de Ponzi intellectuel ? Un professeur de physique quantique craint que cela ternisse l'image de la science
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Google lance un prix de 5 millions de dollars pour trouver des utilisations réelles aux ordinateurs quantiques
Google lance un prix de 5 millions de dollars pour trouver des utilisations réelles aux ordinateurs quantiques.
S'ils sont plus rapides que les ordinateurs classiques pour résoudre certains problèmes, aucun n'a d'utilité pratique
Les ordinateurs quantiques sont capables de résoudre certains problèmes plus rapidement que n’importe quel ordinateur classique, mais aucun de ces problèmes n’a d’utilité pratique. Google espèrent changer la donne : l'entreprise s'est associé à GESDA (Geneva Science and Diplomacy Anticipator) et XPRIZE pour stimuler l'innovation dans les technologies quantiques via un concours pour trouver des applications quantiques qui pourraient bénéficier à la société. À la clé, 5 millions de dollars.
Qu’est-ce qu’un ordinateur quantique ?
Un ordinateur quantique est un ordinateur qui utilise les phénomènes de la mécanique quantique pour effectuer des calculs. À petite échelle, la matière physique présente des propriétés à la fois de particules et d’ondes, et l’informatique quantique exploite ce comportement, notamment la superposition et l’intrication quantiques, en utilisant du matériel spécialisé qui permet de préparer et de manipuler des états quantiques.
L’unité de base de l’information dans l’informatique quantique est le qubit, analogue au bit dans l’électronique numérique classique. Contrairement à un bit classique, un qubit peut exister dans une superposition de ses deux états de base. Lorsqu’on mesure un qubit, le résultat est une sortie probabiliste d’un bit classique, ce qui rend les ordinateurs quantiques non déterministes en général. Si un ordinateur quantique manipule le qubit d’une manière particulière, les effets d’interférence des ondes peuvent amplifier les résultats de mesure souhaités.
La conception des algorithmes quantiques implique de créer des procédures qui permettent à un ordinateur quantique d’effectuer des calculs efficacement et rapidement.
Applications potentielles
Les ordinateurs quantiques ont un énorme potentiel pour aider à résoudre des défis sociétaux. Par exemple, dans des recherches récentes, Google a montré comment les ordinateurs quantiques pourraient être utilisés pour accélérer le développement de médicaments, concevoir de nouveaux matériaux pour les batteries, ou ingénier des réacteurs à fusion plus efficaces.
Cependant, la plupart des algorithmes quantiques ont été étudiés principalement dans le contexte de problèmes mathématiques abstraits. Moins de travail a été consacré à évaluer ces algorithmes pour des cas d’usage réels et spécifiques. De même, beaucoup moins d’efforts ont été déployés pour quantifier la taille d’un ordinateur quantique nécessaire pour obtenir un avantage quantique décisif sur le calcul classique dans de tels problèmes.
Alors que la physique classique ne peut pas expliquer le fonctionnement de ces dispositifs quantiques, un ordinateur quantique à grande échelle pourrait effectuer certains calculs exponentiellement plus rapidement (en fonction de la taille de l’entrée) que tout ordinateur classique moderne. En particulier, un ordinateur quantique à grande échelle pourrait casser les schémas de cryptage largement utilisés et aider les physiciens à réaliser des simulations physiques ; cependant, l’état de l’art actuel est largement expérimental et peu pratique, avec plusieurs obstacles aux applications utiles. De plus, les ordinateurs quantiques à grande échelle ne sont pas prometteurs pour de nombreuses tâches pratiques, et pour de nombreuses tâches importantes, les accélérations quantiques sont prouvées impossibles.
Vient alors Google et son prix de 5 millions de dollars
Google et la Fondation XPRIZE, en partenariat avec la Fondation Geneva Science and Diplomacy Anticipator (GESDA), lancent un prix de 5 millions de dollars pour catalyser le développement de technologies quantiques et à adresser certains des défis mondiaux les plus pressants.
Nous savons déjà que les ordinateurs quantiques peuvent effectuer des tâches spécifiques plus rapidement que les ordinateurs classiques, après que Google ait revendiqué pour la première fois l'avantage quantique de son processeur Sycamore en 2019. Cependant, ces tâches de démonstration sont de simples références sans applications réelles.
« Il existe de nombreux problèmes mathématiques plutôt abstraits dans lesquels nous pouvons prouver que les ordinateurs quantiques permettent d'obtenir des accélérations très, très importantes », explique Ryan Babbush de Google. « Mais une grande partie de la communauté des chercheurs s'est moins concentrée sur la tentative de faire correspondre ces accélérations quantiques plus abstraites à des applications spécifiques du monde réel, et sur la manière dont les ordinateurs quantiques pourraient être utilisés ».
À cette fin, Google et la Fondation XPRIZE exhortent les chercheurs à proposer de nouveaux algorithmes quantiques dans le cadre d’un concours de trois ans. Les algorithmes gagnants pourraient résoudre un problème existant, comme trouver un nouvel électrolyte de batterie qui améliore considérablement la capacité de stockage, mais il n’est pas nécessaire qu’ils résolvent le problème dans la pratique, explique Babbush. Au lieu de cela, les chercheurs doivent simplement montrer comment un algorithme pourrait être appliqué, en détaillant les spécifications exactes requises pour l’informatique quantique. Alternativement, les concurrents pourraient montrer comment un algorithme quantique existant pourrait être appliqué à un problème du monde réel non envisagé auparavant.
Le prix jugera les algorithmes des participants sur une série de critères, tels que l'ampleur de leur impact potentiel, s'ils s'attaquent à des problèmes similaires à ceux décrits dans les objectifs de développement durable des Nations Unies et dans quelle mesure ils peuvent être exécutés sur des machines disponibles, maintenant ou dans un futur proche.
Un montant total de 5 millions de dollars sera divisé en un grand prix de 3 millions de dollars partagé entre trois gagnants maximum, 1 million de dollars partagé entre cinq finalistes au maximum et 50 000 dollars pour chacun des 20 demi-finalistes.
« Nous devons trouver quoi faire avec un ordinateur quantique »
Le prix pourrait aider les chercheurs en informatique quantique à déplacer leur attention des définitions techniques de l'avantage quantique, comme celles démontrées par Google ou IBM, vers des utilisations concrètes, explique Nicolás Quesada de l'École polytechnique de Montréal au Canada. «[L'objectif du prix est] de mettre clairement en évidence qu'il s'agit d'un problème très important», déclare Quesada. « Nous devons trouver quoi faire avec un ordinateur quantique ».
Cependant, pour trouver des algorithmes quantiques socialement bénéfiques, il faudra mieux comprendre le fonctionnement des ordinateurs quantiques, notamment la manière de gérer le bruit et les erreurs, explique Bill Fefferman de l'Université de Chicago. Le prix n’aborde pas cet aspect fondamental de la construction d’ordinateurs quantiques, dit-il.
« En principe, je suis très optimiste quant au fait que nous trouverons des algorithmes vraiment utiles", a déclaré Fefferman. "Je ne suis pas aussi optimiste quant au fait que, dans les trois prochaines années, nous serons en mesure de découvrir ces algorithmes et ensuite de les mettre en œuvre sur le matériel actuel qui existera ».
Des capacités réelles des ordinateurs quantiques exagérées ?
L'informatique quantique est annoncée comme l'une des prochaines grandes révolutions de l'industrie technologique. Les ordinateurs quantiques sont présentés comme une solution à un large éventail de problèmes, tels que la modélisation financière, l'optimisation de la logistique et l'accélération de l'apprentissage automatique. Certains des calendriers les plus ambitieux proposés par les entreprises d'informatique quantique suggèrent que ces machines pourraient avoir un impact sur les problèmes du monde réel dans quelques années seulement. Des acteurs tels qu'IBM et Google déploient des efforts considérables pour voir émerger cette technologie.
Toutefois, de plus en plus de voix s'élèvent contre ce que beaucoup considèrent comme des attentes irréalistes à l'égard de cette technologie. Victor Galitski, physicien russo-américain et théoricien dans les domaines de la physique de la matière condensée et de la physique quantique, déclarait déjà en 2021 que les médias exagèrent les capacités des ordinateurs quantiques. Il estime aussi que les entreprises naissantes dans le domaine essaieraient juste de profiter de la manne quantique pendant qu'elle dure. Galitski avait même déclaré que les investisseurs dans les entreprises d'informatique quantique étaient victimes d'un schéma de Ponzi intellectuel.
Plus récemment, d'autres experts se sont aussi prononcés sur la question. Yann LeCun, pionnier de l'IA et lauréat du prix Turing 2018, a déclaré que la technologie est un sujet scientifique fascinant. Néanmoins, le chercheur en IA a ajouté qu'il est sceptique quant à la possibilité de fabriquer des ordinateurs quantiques qui soient réellement utiles. LeCun n'est pas un expert de l'informatique quantique ; il dirige le laboratoire dédié à la recherche en IA chez Meta (Facebook Artificial Intelligence Research - FAIR). Mais sa position reflète celle de nombreuses personnalités de premier plan dans ce domaine qui appellent également à la prudence.
Oskar Painter, responsable du matériel quantique chez Amazon Web Services (AWS), affirme qu'il y a actuellement « un énorme battage médiatique » dans l'industrie et qu'il peut être difficile de faire le tri entre ce qui est optimiste et ce qui est complètement irréaliste. En mai, Matthias Troyer, chercheur technique chez Microsoft qui dirige les efforts de l'entreprise en matière d'informatique quantique, a cosigné un article dans "Communications of the ACM" suggérant que le nombre d'applications pour lesquelles les ordinateurs quantiques pourraient apporter un avantage significatif est beaucoup plus limité que ce que certains auraient voulu faire croire.
Sources : XPRIZE, lignes directrices du projet
Et vous ?
:fleche: Quelle est votre opinion sur le prix de Google et XPRIZE pour trouver des applications quantiques ?
:fleche: Pensez-vous que les ordinateurs quantiques auront un impact positif ou négatif sur la société ?
:fleche: Quels sont les domaines ou les problèmes que vous aimeriez voir résolus par les ordinateurs quantiques ?
:fleche: Quels sont les défis ou les risques liés au développement des ordinateurs quantiques ?
:fleche: Avez-vous déjà utilisé ou testé un ordinateur quantique ou un simulateur quantique ? Si oui, quelle a été votre expérience ? Si non, pourquoi pas ?
Voir aussi :
:fleche: L'informatique quantique est confrontée à une réalité dure et froide : les experts affirment que le battage médiatique est omniprésent et que les applications pratiques sont encore loin
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Le marché de l'informatique quantique devrait croître de 30 % par an, selon IDTechX
Le marché de l'informatique quantique devrait croître de 30 % par an, mais l'engouement initial commençant à s'estomper, les investisseurs exigeront de plus en plus la démonstration des avantages pratiques.
Le rapport d'IDTechX révèle que le marché du matériel informatique quantique devrait croître de 30 % par an au cours des vingt prochaines années pour atteindre 10 milliards de dollars en 2045. Mais lorsque l'engouement initial pour l'informatique quantique commencera à s'estomper, les investisseurs exigeront de plus en plus la démonstration d'avantages pratiques, tels que la suprématie quantique pour les algorithmes commercialement pertinents.
Un ordinateur quantique est un ordinateur qui exploite les phénomènes de la mécanique quantique. En principe, un ordinateur classique peut résoudre les mêmes problèmes de calcul qu'un ordinateur quantique, s'il dispose de suffisamment de temps. Mais un ordinateur quantique serait capable d'effectuer certains calculs exponentiellement plus rapidement que n'importe quel ordinateur "classique" moderne.
L'informatique quantique est annoncée comme l'une des prochaines plus grandes révolutions technologiques. Mais pour l'instant, la technologie est en proie à un battage médiatique important qui empêche le grand public d'appréhender pleinement la technologie. Certains experts affirment que les attentes à l'égard de la technologie sont exagérées. Certains critiques ont même déclaré : "Il est en fait peu probable que la technologie quantique change quoi que ce soit à notre vie." La question qui se pose alors est : Quel sera l'impact de l'informatique quantique sur nos vies, et quel sera l'avenir de cette technologie ?
Un nouveau rapport d'IDTechX révèle que le marché total de l'informatique quantique est converti en ventes de matériel au fil du temps, en tenant compte de l'évolution des capacités et du modèle commercial d'accès à l'informatique dématérialisée. IDtechEx prévoit ainsi que le marché de l'informatique quantique s'élèvera à plus de 10 milliards de dollars d'ici à 2045, avec un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 30 %.
Le rapport d'IDTechX évalue les technologies clés, les entreprises, les moteurs de croissance et les obstacles à l'adoption dans ce secteur émergent. Le rapport examine également les technologies concurrentes de l'informatique quantique : supraconducteur, silicium-spin, photonique, ion piégé, atome neutre, topologique, diamant-défaut et recuit. Avec autant de technologies d'informatique quantique concurrentes dans un paysage fragmenté, déterminer quelles approches sont susceptibles de dominer est un défi majeur. L'IDTechEx a utilisé un cadre interne pour le niveau de préparation commerciale quantique afin de mesurer les progrès du matériel informatique quantique par rapport à son prédécesseur classique.
Selon le rapport, lorsque l'engouement initial pour l'informatique quantique commencera à s'estomper, les investisseurs exigeront de plus en plus la démonstration d'avantages pratiques, tels que la suprématie quantique pour les algorithmes commercialement pertinents. Cela signifie que les développeurs de matériel doivent montrer non seulement la qualité et la quantité de qubits, mais aussi l'ensemble des systèmes d'initialisation, de manipulation et de lecture.
Il est également important d'améliorer l'évolutivité de la fabrication et de réduire les exigences en matière de refroidissement, ce qui créera des opportunités pour les fournisseurs d'infrastructure non dépendants de la méthodologie, tels que les matériaux spéciaux et les systèmes de refroidissement. En évaluant à la fois le secteur et les technologies concurrentes de l'informatique quantique, le rapport donne un aperçu des opportunités sur le marché du matériel d'informatique quantique.
Ce rapport confirme donc l'impression générale : l'informatique quantique est victime du battage médiatique. Présenté comme une solution à un large éventail de problèmes, les entreprises ont été incitées à investir ou à augmenter leurs dépenses dans le domaine. Cependant, de nombreux rapports affirment que la technologie est loin d'être mature et que les attentes à son égard sont exagérées.
En d'autres termes, la révolution de l'ordinateur quantique pourrait être plus éloignée et plus limitée que beaucoup ont été amenés à le croire jusqu'ici. Les experts mettent en garde contre le battage médiatique intense autour de la technologie et invitent les entreprises à faire preuve de prudence. D'autres sont sceptiques à l'égard de l'avenir de la technologie.
Source : Quantum Computing Market 2025-2045: Technology, Trends, Players, Forecasts
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Les actions liées à l'informatique quantique ont chuté suite à une déclaration du PDG de Nvidia
Les valeurs de l'informatique quantique ont chuté, interrompant un rallye d'un an, après que le PDG de Nvidia a déclaré que l'utilisation pratique de la technologie ne se ferait probablement pas avant 20 ans
Les valeurs de l'informatique quantique ont chuté le mercredi 8 janvier, interrompant un rallye d'un an, après que le PDG de Nvidia, Jensen Huang, a déclaré que l'utilisation pratique de la technologie n'interviendrait probablement que dans deux décennies.
L'informatique quantique a fait couler beaucoup d'encre au cours de la dernière décennie et les entreprises ont été incitées à investir ou à augmenter leurs dépenses dans le secteur. Cependant, l'informatique quantique est confrontée à une réalité dure et froide, car selon les experts, même si le battage médiatique autour de la technologie est omniprésent, les applications pratiques sont encore loin et les entreprises doivent faire preuve de prudence.
La longue attente décrite par Jensen Huang pour des « ordinateurs quantiques très utiles » a jeté un froid sur un secteur qui devait déjà dépenser des millions de dollars supplémentaires pour cette technologie, qui ne peut pour l'instant effectuer que des calculs de niche.
« Si vous avez dit 15 ans... c'est probablement un peu tôt. Si vous avez dit 30 ans, c'est probablement un peu tard. Mais si vous disiez 20 ans, je pense qu'un grand nombre d'entre nous y croiraient », a-t-il déclaré.
Rigetti Computing, D-Wave Quantum, Quantum Computing et IonQ ont tous chuté de plus de 40 %. Au total, ces entreprises devraient perdre plus de 8 milliards de dollars en valeur de marché.
« Le délai de 15 à 20 ans semble très réaliste », a déclaré Ivana Delevska, responsable des investissements chez Spear Invest, qui détient des actions de Rigetti et de IonQ dans un ETF à gestion active.
« C'est à peu près ce qu'il a fallu à Nvidia pour développer l'informatique accélérée. »
Les quatre actions liées à l'informatique quantique ont au moins été multipliées par trois l'année dernière et ont surpassé la hausse de l'action Nvidia, qui a été multipliée par plus de deux, grâce à une percée très médiatisée de la technologie chez Google en décembre 2024.
Cette technologie est considérée comme un élément clé de la sécurité nationale, les pays comptant sur elle pour assurer le déchiffrage à des fins militaires.
Pourtant, le chiffre d'affaires de ces entreprises reste modeste.
IonQ, évaluée à plus de 10 milliards de dollars depuis le mardi 7 janvier, devrait générer des revenus de 41,6 millions de dollars pour l'exercice 2024, selon les données compilées par LSEG.
Rigetti, dont la capitalisation boursière s'élevait à environ 4,4 milliards de dollars à la clôture de mardi, devrait générer un revenu annuel de 11 millions de dollars en 2024.
« Les recettes liées au gouvernement seront considérables au cours des prochaines années », a déclaré Richard Shannon, analyste chez Craig-Hallum. « Si les investisseurs s'inquiètent de revenus minimes qui nécessiteront une dilution, ils passent à côté d'un élément clé de l'équation. »
L'informatique quantique « perturbera certains secteurs de l'informatique classique, dont Nvidia est l'un des principaux bénéficiaires », a déclaré Richard Shannon.
Alors que l'informatique quantique est annoncée comme l'une des prochaines grandes révolutions technologiques, pour l'instant, elle est en proie à un battage médiatique qui empêche le grand public de pleinement l'appréhender. On est donc en droit de se poser la question : comment la technologie quantique changera nos vies dans les années à venir ? D'après certains experts, les attentes à l'égard de l'informatique quantique sont exagérées.
Cependant, d'autres acteurs adoptent une position alarmiste à l'égard de la technologie. En août 2024, le NIST a publié officiellement des normes de défense contre le piratage quantique, affirmant qu'« il n'y a pas de temps à perdre ». La publication comprend une série d'outils de chiffrement conçus pour résister à l'attaque d'un ordinateur quantique et sécuriser les données électroniques qui propulsent l'économie moderne. L'agence a notamment encouragé les administrateurs de systèmes informatiques à commencer la transition vers les nouvelles normes dès que possible.
Source : Jensen Huang, PDG de Nvidia
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Google annonce que les applications commerciales de l'informatique quantique arriveront d'ici à 5 ans
Google annonce que les applications commerciales de l'informatique quantique arriveront d'ici à 5 ans
tandis que le PDG de Nvidia ne s'attend pas à des applications pratiques avant 20 ans
Google poursuit ses efforts visant à mettre la puissance des ordinateurs quantiques aux mains de ses clients. L'entreprise prévoit de commercialiser des applications d'informatique quantique d'ici à 5 ans. C'est ce qu'a annoncé le responsable de la division de Google dédiée à ce domaine. Mais ce calendrier optimiste laisse la communauté scientifique sceptique et contrebalance les prédictions des rivaux de Google. Le PDG de Nvidia, par exemple, prévoit que les applications commerciales arriveront d'ici 15 à 20 ans. Malgré les avancées notables dans le domaine, des défis majeurs restent à relever, tels que la correction d'erreurs et la stabilité des qubits.
Google : l'informatique quantique est proche des applications commerciales
« Nous sommes optimistes et pensons que d'ici cinq ans, nous verrons des applications réelles qui ne sont possibles qu'avec des ordinateurs quantiques », a déclaré Hartmut Neven, fondateur et responsable de Google Quantum AI, lors d'une récente interview avec Reuters. Google a mis en avant des applications potentielles dans le domaine de la science des matériaux, telles que le développement de batteries de meilleures capacités pour les véhicules électriques.
Les applications concrètes évoquées par Google concernent également la conception de nouveaux médicaments et l'exploration de solutions énergétiques alternatives. Cependant, la prédiction de Google intervient dans un contexte d'incertitude générale quant à la date d'une telle percée. Les prévisions des investisseurs et des scientifiques de cette discipline vont de plusieurs années à au moins deux décennies. Google semble néanmoins beaucoup plus optimiste.
La démarche de Google vers la viabilité commerciale est basée sur sa nouvelle approche de simulation quantique numérique-analogique, qui combine des techniques quantiques analogiques et des techniques numériques basées sur des portes. En intégrant la précision numérique à la flexibilité analogique, il vise à améliorer l'efficacité et la précision des simulations quantiques, ce qui pourrait accélérer le développement d'applications quantiques dans le monde réel.
L'informatique quantique est considérée comme le Saint Graal pour résoudre les problèmes que les ordinateurs ordinaires ne peuvent pas résoudre. Elle promet de produire des machines des milliers de fois plus puissantes que les ordinateurs traditionnels, favorisant ainsi des avancées notables dans tous les domaines.
Les ordinateurs quantiques utilisent des « qubits », analogue du bit dans les ordinateurs traditionnels, pour traiter les informations. Contrairement à un bit classique, un qubit peut exister dans une superposition de ses deux états de base. Lorsqu’on mesure un qubit, le résultat est une sortie probabiliste d’un bit classique.
Cela rend les ordinateurs quantiques non déterministes. Si un ordinateur quantique manipule le qubit d’une manière particulière, les effets d’interférence des ondes peuvent amplifier les résultats de mesure souhaités. Ils sont annoncés comme l'une des prochaines grandes révolutions de l'industrie technologique.
L'année dernière, Google a lancé un prix de 5 millions de dollars pour trouver des applications réelles et pratiques aux ordinateurs quantiques. Les déclarations d'Hartmut Neven sont peut-être en lien avec les résultats obtenus par Google depuis le lancement de ce programme en avril 2024.
Le PDG de Nvidia pense que les applications commerciales sont encore loin
L'annonce de Google intervient après que Google a présenté l'année dernière « Willow », une puce quantique qui serait capable d'effectuer en moins de cinq minutes des calculs qui prendraient des milliards d'années aux superordinateurs actuels. Selon Google, cette avancée le rapproche de son objectif de créer un ordinateur quantique utile avec des applications pratiques dans divers domaines. Les déclarations de Google suscitent toutefois un grand scepticisme.
Les experts restent divisés sur la question de savoir quand l'informatique quantique atteindra une viabilité commerciale. Lors d'une réunion d'analystes organisée au CES en janvier, le PDG de Nvidia, Jensen Huang, a prédit qu'il faudrait encore 15 à 20 ans pour disposer d'ordinateurs quantiques utiles. Selon lui, il reste encore des défis à relever et les qubits des systèmes quantiques actuels devraient être multipliés par un million pour devenir vraiment pratiques.
Ses commentaires ont contribué à faire chuter de 8 milliards de dollars la valeur de marché de plusieurs actions dans le domaine de l'informatique quantique. Toutefois, Alan Baratz, PDG de D-Wave, a rapidement contesté l'idée selon laquelle toutes les approches quantiques sont confrontées au même calendrier.
Selon lui, Jensen Huang néglige le potentiel de l'informatique quantique analogique. Contrairement aux systèmes basés sur des portes, qui nécessitent une correction d'erreur importante pour fonctionner à grande échelle, les approches analogiques sont explorées pour des applications pratiques dès aujourd'hui.
Alan Baratz a cité des cas d'utilisation commerciale existants pour les méthodes analogiques, suggérant qu'elles pourraient devenir viables plus tôt que ne le laisse supposer la prédiction de Jensen Huang, qui s'étend sur plusieurs dizaines d'années. Pour Alan Baratz, le PDG de Nvidia a « tout faux ».
« En ce qui concerne l'informatique quantique [analogique], il a tout faux. Nous ne sommes pas à 30 ans, ni à 20 ans, ni à 15 ans. Nous sommes aujourd'hui. Nous aidons aujourd'hui les entreprises à résoudre leurs problèmes difficiles grâce à l'informatique quantique », a déclaré Alan Baratz sur CNBC.
Que les perspectives à 5 ans d'Hartmut Neven s'avèrent exactes ou que l'horizon à 20 ans de Jensen Huang tienne la route, les progrès significatifs dépendent toujours de percées supplémentaires. Par le passé, Google a revendiqué une suprématie quantique, que IBM a remise en cause par la suite.
Le battage médiatique exagère les capacités réelles des ordinateurs quantiques
Les ordinateurs quantiques sont aujourd'hui présentés comme une solution à un large éventail de problèmes, tels que la modélisation financière, l'optimisation de la logistique et l'accélération de l'apprentissage automatique. Mais de plus en plus de voix s'élèvent contre ce que beaucoup considèrent comme des attentes irréalistes à l'égard de cette technologie. Selon les critiques, le battage médiatique a atteint un niveau alarmant ces dernières années.
Victor Galitski, physicien russo-américain et théoricien dans les domaines de la physique de la matière condensée et de la physique quantique, déclarait déjà en 2021 que les médias exagèrent les capacités des ordinateurs quantiques. Il estime que les startups naissantes dans le domaine essaieraient juste de profiter de la manne quantique pendant qu'elle dure. Selon lui, les investisseurs dans ces entreprises sont victimes d'un schéma de Ponzi intellectuel.
Yann LeCun, pionnier de l'IA et lauréat du prix Turing 2018, a déclaré que l'informatique quantique est un sujet scientifique fascinant. Néanmoins, le chercheur en IA a ajouté qu'il est sceptique quant à la possibilité de fabriquer des ordinateurs quantiques qui soient réellement utiles. Notons que Yann LeCun n'est pas un expert de l'informatique quantique ; il dirige le laboratoire dédié à la recherche en IA chez Meta (Facebook Artificial Intelligence Research - FAIR).
Toutefois, sa position reflète celle de nombreuses personnalités de premier plan dans ce domaine qui appellent également à la prudence. De son côté, Oskar Painter, responsable du matériel quantique chez Amazon Web Services (AWS), a déclaré qu'il y a actuellement « un énorme battage médiatique dans le domaine de l'informatique quantique et qu'il peut être vraiment difficile de faire le tri entre ce qui est optimiste et ce qui est complètement irréaliste ».
Matthias Troyer, chercheur technique chez Microsoft et responsable des efforts de l'entreprise en matière d'informatique quantique, fait également partie de ceux qui pensent que l'informatique quantique n'est pas une solution magique. Il reste sceptique à l'égard des calendriers optimistes.
En mai 2023, Matthias Troyer a cosigné un article dans la revue "Communications of the ACM" suggérant que le nombre d'applications pour lesquelles les ordinateurs quantiques pourraient apporter un avantage significatif est beaucoup plus limité que ce que certains auraient voulu faire croire.
Source : Hartmut Neven, fondateur et responsable de Google Quantum AI
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