L'ordinateur quantique révolutionnaire qui n'est peut-être pas du tout quantique

Clive Thompson

Google possède un beaucoup d’ordinateurs – peut-être un million de serveurs regroupés dans l’intelligence artificielle la plus rapide et la plus puissante de la planète. Mais en août dernier, Google s'est associé à la NASA pour acquérir ce qui pourrait être le matériel le plus puissant du géant de la recherche à ce jour. C'est certainement le plus étrange.

Située au centre de recherche Ames de la NASA à Mountain View, en Californie, à quelques kilomètres du Googleplex, la machine est littéralement une boîte noire de 10 pieds de haut. Il s'agit principalement d'un congélateur, et il contient une seule puce informatique remarquable, basée non pas sur le silicium habituel mais sur de minuscules boucles de fil de niobium, refroidies à une température 150 fois plus froide que celle de l'espace lointain. Le nom de la boîte, ainsi que celui de l'entreprise qui l'a construite, sont écrits en grosses lettres de science-fiction sur un côté : D-WAVE. Les dirigeants de l'entreprise qui l'a construite affirment que la boîte noire est le premier ordinateur quantique pratique au monde, un appareil qui utilise une physique radicalement nouvelle pour traiter les chiffres plus rapidement que n'importe quelle machine comparable sur terre. S’ils ont raison, c’est une avancée majeure. La question est : le sont-ils ?

Hartmut Neven, informaticien chez Google, a persuadé ses patrons de collaborer avec la NASA sur le D-Wave. Son laboratoire se consacre désormais en partie à tester la machine, lui lançant des problèmes pour voir ce qu'elle peut faire. Allemand animé et à la langue académique, Neven a fondé l'une des premières entreprises de reconnaissance d'images à succès ; Google l'a acheté en 2006 pour réaliser des travaux de vision par ordinateur sur des projets allant de Picasa à Google Glass. Il travaille sur une catégorie de problèmes informatiques appelés optimisation : trouver la solution à des énigmes mathématiques comportant de nombreuses contraintes, comme le meilleur chemin parmi de nombreux itinéraires possibles vers une destination, le bon endroit pour forer du pétrole et les mouvements efficaces pour un robot de fabrication. L'optimisation est un élément clé de l'installation apparemment magique de Google en matière de données, et Neven affirme que les techniques utilisées par l'entreprise commencent à atteindre leur apogée. « Ils sont aussi rapides qu'ils ne le seront jamais », dit-il.

Cela ne laisse à Google – et à l’ensemble de l’informatique, en fait – que deux choix : construire des ordinateurs à base de silicium toujours plus grands et plus gourmands en énergie. Ou trouver une nouvelle issue, une nouvelle approche radicale du calcul capable de faire en un instant ce que tous ces autres millions de machines traditionnelles, travaillant ensemble, ne pourraient jamais réaliser, même si elles fonctionnaient pendant des années.

Il s’agit, espère Neven, d’un ordinateur quantique. Un ordinateur portable typique et les hangars remplis de serveurs qui alimentent Google – ce que les scientifiques quantiques appellent avec charme « machines classiques » – font des calculs avec des « bits » qui oscillent entre 1 et 0, représentant un nombre unique dans un calcul. Mais les ordinateurs quantiques utilisent des bits quantiques, des qubits, qui peuvent exister simultanément sous forme de 1 et de 0. Ils peuvent faire fonctionner autant de numéros simultanément. Il s'agit d'un concept hallucinant de fin de soirée dans un dortoir qui permet à un ordinateur quantique de calculer à des vitesses ridiculement rapides.

À moins que ce ne soit pas du tout un ordinateur quantique. L’informatique quantique est si nouvelle et si étrange que personne ne sait vraiment si le D-Wave est un ordinateur quantique ou simplement un ordinateur classique très original. Même ceux qui le construisent ne savent pas exactement comment il fonctionne et ce qu’il peut faire. C'est ce que Neven essaie de comprendre, assis dans son laboratoire, semaine après semaine, apprenant patiemment à parler au D-Wave. S’il parvient à résoudre l’énigme – ce que cette boîte peut faire que rien d’autre ne peut faire, et comment – ​​alors boum. « C'est ce que nous appelons la « suprématie quantique » », dit-il. "Essentiellement, quelque chose qui ne peut plus être égalé par les machines classiques." Ce serait, en bref, une nouvelle ère informatique.

Grégory Barbier

Adrienne Alors

Matt Simon

Julien Chokkattu

Un ancien lutteur Présélectionné pour l'équipe olympique canadienne, le fondateur de D-Wave, Geordie Rose, a une poitrine imposante et possède des bras qui semblent prêts à clouer les sceptiques au sol. Lorsque je le rencontre au siège social de D-Wave à Burnaby, en Colombie-Britannique, il arbore un léger froncement de sourcils persistant sous des sourcils broussailleux. «Nous voulons être le genre d'entreprise que sont Intel, Microsoft et Google», déclare Rose. « Les grandes entreprises phares de 100 milliards de dollars qui génèrent des types de technologies et d’écosystèmes entièrement nouveaux. Et je pense que nous sommes proches. Ce que nous essayons de faire, c'est de construire les ordinateurs les plus performants qui aient jamais existé dans l'histoire du monde.