Informatique quantique : Google fait la chasse aux erreurs

Google vient de franchir une étape importante dans ses travaux sur l’informatique quantique.

En septembre dernier, le groupe Internet s’était associé à l’Université de Californie… qui annonce aujourd’hui avoir mis au point un mécanisme de correction d’erreurs sur les qubits, l’équivalent quantique des bits.

Alors qu’en informatique « classique », le bit peut prendre les valeurs « 0 » ou « 1 », le qubit peut avoir les deux en même temps, selon le principe de superposition. Ce qui démultiplie les capacités de calcul en parallèle, avec des applications dans le domaine du chiffrement ou encore des modélisations avancées – comme celle de l’univers.

Mais ce qui apparaît comme le Graal pour les physiciens et les informaticiens souffre encore de problèmes de fiabilité : des éléments extérieurs comme les variations de température et les champs magnétiques peuvent générer des erreurs, même si les travaux s’effectuent à une température proche du zéro absolu.

Les équipes du professeur John Martinis ne sont pas parvenues à éliminer complètement ces erreurs, mais à éviter qu’elles contaminent les étapes suivantes d’un calcul. Comment ? En programmant une puce renfermant 9 qubits capables de se surveiller les uns les autres pour détecter les problèmes d’inversion de bits.

Le taux d’erreur serait réduit d’un facteur de 2,7 lorsque 5 qubits sur les 9 sont mobilisés. Il serait divisé par 8,5 si l’ensemble des éléments sont activés.

L’Université de Californie s’était déjà distinguée au printemps dernier en mettant en oeuvre un petit réseau informatique quantique baptisé Xmon et présentent un taux d’erreur suffisamment faible pour qu’un mécanisme de correction soit envisageable.

Il reste néanmoins beaucoup à faire. Si le problème d’inversion de bits peut être pris en charge par des algorithmes classiques, il n’en va pas de même pour l’altération d’une propriété du qubit appelée la phase. Ce cas de figure nécessite des calculs bien plus complexes exploitant eux-mêmes les effets de l’informatique quantique.

Dans la revue en ligne du Massachusetts Institute of Technology, Austin Fowler, ingénieur chez Google, assure que des expérimentations sont en cours sur cette question, ainsi que sur un mécanisme de détection d’erreurs sur plus de 9 qubits. Il estime qu’un ensemble complet de techniques de correction d’erreurs pourra être présenté dans les prochaines années.

Comme le note Silicon.fr, Google s’était déjà associé à la NASA en 2013 pour monter un laboratoire d’informatique quantique dans la Silicon Valley. Le partenariat avec l’Université de Californie porte essentiellement sur la conception de processeurs universels capables de traiter tous types d’algorithmes et non plus les seules problématiques relatives à l’optimisation.

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