"Le travail sur le calculateur quantique que nous faisons n'est plus seulement une expérience des forces brutes de la physique", a déclaré dans un communiqué Matthias Steffen, responsable scientifique de l'équipe de recherche à IBM dont l'objectif affiché est le développement de systèmes de calcul quantiques pouvant être appliqués à la résolution de problèmes bien réels dans le monde. "Il est temps de créer des systèmes fondés sur la science quantique qui porteront le calcul par des ordinateurs vers une nouvelle frontière", a-t-il aussi lancé. Les chercheurs pensent généralement qu'il faudra de dix à quinze ans avant d'y parvenir.

0 = 1

Contrairement à la physique classique où les notions d'onde et de particule sont séparées, dans l'univers quantique elles deviennent deux facettes d'un même phénomène, une propriété qui théoriquement peut démultiplier les capacités des ordinateurs. La partie d'information la plus élémentaire qu'un ordinateur d'aujourd'hui comprend est un bit. Il s'agit d'un chiffre binaire ou à deux valeurs --à savoir zéro ou 1-- qui est également une unité de mesure en informatique désignant la quantité élémentaire d'information. Dans le monde quantique, cette unité de base appelée qubit peut avoir la valeur 1 ou zéro comme un bit mais aussi posséder ces deux valeurs en même temps, une structure décrite comme une "superposition". Cette caractéristique permettra en théorie à des ordinateurs quantiques d'exécuter plusieurs millions de calculs simultanément.

Actuellement les unités informatiques les plus performantes peuvent décrypter un nombre allant jusqu'à 150 chiffres mais pour un nombre à mille chiffres, il faudrait quasiment toute la puissance de calcul disponible dans le monde tandis qu'un seul ordinateur quantique y parviendrait en quelques heures, expliquent ces chercheurs. L'avancée rendue publique mardi par les scientifiques d'IBM à la conférence annuelle de l'American Physical Society qui se tient cette semaine à Boston (Massachusetts, nord-est), porte sur la réduction des marges d'erreur sur les données dans les calculs élémentaires. Ceci a été permis en maintenant plus longtemps l'intégrité des propriétés de la mécanique quantique dans les qubits.

Ephémère qubit

Le problème est qu'un qubit a une durée de vie très brève, seulement quelques milliardièmes de seconde quand les chercheurs ont commencé à y travailler il y a une dizaine d'années. IBM a récemment créé un qubit tri-dimensionnel à partir de circuits faits de matériaux dotés d'une supraconductivité, qui conduisent l'électricité sans résistance. Quand ils sont refroidis près du zéro absolu ces circuits se comportent comme des qubits stables jusqu'à 100 microsecondes, une amélioration multipliée par deux à quatre fois comparativement aux précédents records.

Parmi les autres applications potentielles de l'ordinateur quantique figureraient la recherche dans des banques de données d'information non-structurée, l'exécution d'un ensemble de tâches extrêmement complexes et la solution de problèmes mathématiques qui ne sont toujours pas résolus.

La physique quantique, qui s'appuie sur de nouveaux postulats, est considérée avec la relativité générale d'Einstein comme l'une des deux théories majeures du 20e siècle. Elle décrit le comportement des atomes et des particules que la physique classique, surtout la mécanique Newtonienne, n'avaient pu faire, permettant de mettre en lumière certaines propriétés du rayonnement électromagnétique.