Microsoft dévoile une nouvelle puce qui pourrait révolutionner l'informatique quantique

Une nouvelle révolution quantique est-elle en marche? C'est en tout cas l'espoir de Microsoft. Le géant américain assure avoir réalisé un bond en avant dans la recherche autour de la création d'un nouvel ordinateur super puissant. Ce mercredi, le groupe a présenté Majorana 1, sa première puce quantique. Tenant dans la paume de la main, elle serait de loin la plus puissante jamais créée.

Les puces quantiques ne sont pas neuves. Ces dernières travaillent avec des qubits, plutôt que les bits classiques, utilisés en informatique. Alors qu'un bit a systématiquement une valeur de 0 ou 1, le qubit peut lui prendre ces deux valeurs, ou les deux en même temps, via un système de superposition. En pratique, cela signifie donc que ces qubits sont largement plus puissants. Mais ils sont aussi bien plus compliqués à manipuler. "Les qubits sont délicats et très sensibles aux perturbations et aux erreurs provenant de leur environnement, ce qui entraîne leur désintégration et la perte d'informations", confirme d'ailleurs Microsoft.

Un qbit plus petit, stable et rapide

Cette réalité limite aujourd'hui le nombre de qubits intégrables dans une seule puce. À l'heure actuelle, le D-Wave Advantage, l'ordinateur quantique le plus puissant au monde, dispose d'une puissance de 5.000 qubits. Il a été installé dans un centre de recherche allemand, il y a seulement quelques jours.

Pour mettre sur pied une telle puce, le géant américain a complètement revu la manière de la construire. Sa Majorana 1 est un topoconducteur, qui s'appuie sur un état de la matière unique, spécialement conçu par Microsoft. "Cet état est exploité pour produire un qubit plus stable, rapide, petit et pouvant être contrôlé numériquement, sans les compromis requis par les solutions actuelles", précise Microsoft.

Puissance inégalée

 Grâce à son avancée, Microsoft pense pouvoir cumuler dans une même puce jusqu'à 1 million de qubits. Une telle quantité amènerait une puissance de calcul inégalée, capable de réaliser "des trillions d'opérations rapides et fiables", soit un niveau de puissance qui n'était pas attendu avant plusieurs décennies via les technologies actuellement utilisées. "L'annonce d'aujourd'hui place cet horizon dans quelques années", assure Microsoft.

Si une telle puissance de calcul se confirme, un tel ordinateur pourrait, toujours selon Microsoft, résoudre une série de problèmes mondiaux. "Ces machines devraient être en mesure de résoudre certains types de problèmes en chimie, en science des matériaux et dans d'autres secteurs, que les ordinateurs classiques actuels ne peuvent pas calculer avec précision", assure le géant américain.

La mise sur pied d'ordinateurs si puissants permettrait, par exemple, de répondre à l'énigme de la corrosion et de l'apparition de fissures dans certains matériaux. "Cela pourrait conduire à des matériaux auto cicatrisants qui réparent les fissures dans les ponts ou les pièces d'avion, les éclats de téléphone", illustre le groupe.

Progrès sur la connaissance des enzymes

D'importants progrès sur la connaissance des enzymes pourraient également voir le jour. "Elles pourraient être exploitées plus efficacement dans les domaines de la santé et de l'agriculture, grâce aux calculs précis de leur comportement que seul l'informatique quantique peut fournir", assure Microsoft.

"Cela pourrait conduire à des percées permettant d'éradiquer la faim dans le monde: stimuler la fertilité des sols pour augmenter les rendements ou promouvoir la croissance durable des aliments dans les climats difficiles".

La revue Nature reconnaît l'avancée

Microsoft reste toutefois encore au stade de la promesse. En pratique, le groupe n'a pas encore intégré autant de qubits dans sa technologie.  "Aujourd'hui, l'entreprise a placé huit qubits topologiques sur une puce conçue pour en accueillir un million".

Les raisons d'espérer du groupe semblent toutefois particulièrement solides. Son innovation a visiblement déjà convaincu le monde scientifique. En parallèle de cette annonce, Microsoft a confirmé que ces trouvailles avaient été validées par un panel de scientifiques externes. Ces recherches viennent d'ailleurs d'être reprises dans un article publié dans la très prestigieuse revue scientifique Nature.

Le passage de la théorie à la pratique prendra néanmoins encore un peu de temps." Il est clair que continuer d'affiner ces processus et faire en sorte que tous les éléments fonctionnent ensemble à une échelle accélérée nécessitera encore des années de travail d'ingénierie. Mais de nombreux défis scientifiques et techniques ont été relevés", assure Microsoft.