La puissance d’un ordinateur quantique testée en ligne

Ils ont été les premiers à tester un ordinateur quantique disponible à distance, une machine unique en Europe. Une soixantaine de jeunes étudiants et chercheurs internationaux ont eu cette chance sur le campus de Sorbonne Université à Paris, du 7 au 9 novembre. Cette technologie promet d’effectuer certains calculs plus rapidement que les plus performants des superordinateurs, voire de résoudre des problèmes inaccessibles aujourd’hui.

Plusieurs entreprises, IBM, Microsoft, Google, Amazon, Rigetti, D-Wave… proposent déjà des prototypes de telles machines, mais dont les performances restent très loin des promesses. A cette liste, il faut donc ajouter désormais la start-up française Quandela. Née en 2017, elle a lancé en ligne son processeur quantique le 15 novembre, le premier en Europe hors du Royaume-Uni.

« Le week-end avant ce hackathon à la Sorbonne, j’étais assise dans mon canapé, et depuis mon ordinateur portable, j’ai pu lancer un calcul qui aurait mis trois mois de mise au point dans mon laboratoire. Je n’en revenais pas ! », raconte Pascale Sénellart, directrice de recherche au CNRS, et cofondatrice de Quandela. La veille, le vendredi soir, son mari Jean, directeur de l’ingénierie logicielle de l’entreprise, était encore en train de fignoler les mises au point avec son équipe. Et le lundi, les apprentis informaticiens quantiques venus d’Espagne, du Portugal, d’Allemagne, des Pays-Bas et de France, pouvaient programmer et lancer la machine.

Parallélisation massive des opérations

Celle-ci, baptisée Ascella, est installée à 15 kilomètres de là, à Massy (Essonne), dans les locaux de la start-up. Elle tient dans un meuble métallique noir, grand comme un frigo, qui évoque les installations des data centers. Un bruit régulier scande les secondes et trahit le fonctionnement d’une pompe qui fait circuler de l’hélium afin de refroidir à –260 °C une partie essentielle de l’ordinateur : la source d’où jailliront ce qu’on appelle les « qubits ». Ce mot-valise, contraction de quantique et de bits, est la clé de la puissance de ces machines. Dans un ordinateur classique, l’information est stockée avec des 0 ou des 1, les bits. Dans celui-ci, et dans ses homologues, il est possible d’être 0 et 1 à la fois, et même n’importe quelle combinaison des deux. Cela permet en quelque sorte une parallélisation massive des opérations, en explorant un ensemble de possibilités d’un seul coup, plutôt que coup par coup.

Ces qubits peuvent être des atomes individuels piégés, ou des mini-circuits électroniques supraconducteurs, ou encore, comme ici, des photons, les particules constituant la lumière. La source de Quandela envoie ainsi 80 millions de photons uniques par seconde, après excitation par un rayon laser d’un sandwich nanoscopique de couches semi-conductrices. Elle est déjà vendue à des laboratoires de recherche et même à des concurrents.

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