À l'Institut de physique Lebedev de l'Académie des sciences de Russie, des scientifiques viennent d'annoncer un bond en avant en présentant avec succès un ordinateur quantique de 70 qubits basé sur des pièges à ions. Le point qui a surpris les experts internationaux n'est pas seulement le nombre de qubits, mais la méthode de cryptage d'informations révolutionnaire qui permet d'optimiser la puissance matérielle de deux fois.
Le qubit (quantum bit) est l'unité d'information la plus élémentaire des ordinateurs quantiques, fonctionnant sur la base de la mécanique quantique.
En conséquence, au lieu de suivre l'énorme nombre d'ions qui sont très difficiles à contrôler, le groupe de recherche russe n'utilise qu'une seule chaîne de 35 ions ytterbium. Le secret réside dans le fait qu'ils ont contrôlé jusqu'à 4 états d'énergie dans chaque particule individuelle. Cela signifie que chaque ion porte désormais la puissance de 2 qubits, ce qui permet à la machine d'atteindre une performance de 70 qubits tout en maintenant sa stabilité.
Dans la course quantique mondiale, contrôler une longue chaîne d'ions est un problème extrêmement difficile car lorsque le nombre de particules augmente, les oscillations deviennent chaotiques et conduisent facilement à des erreurs. La plupart des systèmes actuels s'arrêtent généralement à 35 particules pour rester en sécurité. Cependant, les scientifiques russes ont pris une autre voie: au lieu d'allonger la chaîne, ils ont comprimé les informations à l'intérieur de la particule.
Nous utilisons un système quantique à 4 niveaux, qui permet à chaque ion de fonctionner à l'équivalent de 2 qubits", explique l'expert Ilya Zalivako. Il s'agit d'une réponse puissante aux architectures quantiques occidentales actuelles, prouvant que la sophistication du codage peut remplacer l'expansion de l'échelle physique encombrante.
Le principe de fonctionnement de ce système est basé sur l'oscillation collective. Lorsque les scientifiques utilisent des impulsions laser pour agir sur un ion, toute la chaîne oscille de manière rythmique. Cette connexion étroite aide le système à effectuer des opérations parallèles super complexes avec une précision extrêmement élevée.
Pour contrôler chaque petite particule ionique, le système utilise deux lasers mobiles capables de cibler à une vitesse extrêmement rapide. Les résultats des mesures montrent que la précision des opérations monoqubit atteint 99,92% - un chiffre extrêmement impressionnant même par rapport aux systèmes de Google ou IBM.
Actuellement, cette machine de 70 qubits n'est plus dans une vitrine de laboratoire. Elle a été connectée à une plateforme de cloud computing pour tester des algorithmes réels. Cela signifie que les chercheurs peuvent commencer à résoudre des problèmes de décryptage, de simulation de molécules pharmaceutiques ou d'optimisation du réseau logistique mondial.
L'apparition de la technologie de cryptage russe a officiellement ouvert une nouvelle voie pour l'industrie des superordinateurs. Au lieu d'étendre le nombre de particules physiques, l'exploitation approfondie des états internes des atomes sera la clé pour résoudre les énormes problèmes de cryptographie, d'émulation de matériaux et de développement de produits pharmaceutiques de nouvelle génération dans un avenir proche.
