Ordinateur quantique : un demi-siècle de calculs en quelques secondes

Le défi technologique relevé il y a quelques jours par Google, c’était de réussir, en quelques secondes, un calcul qui aurait pris 47 ans avec un supercalculateur traditionnel, autrement dit, sur l’un des ordinateurs les plus puissants d’aujourd’hui : des ordinateurs "à l’ancienne". Le défi, avec le quantique, c’est donc d’acquérir un avantage considérable, en termes de puissance de calcul.

Passer d’un ordinateur classique à un ordinateur quantique, c’est un peu comme passer du charbon au nucléaire, ou de l’affichage pixélisé du minitel en niveaux de gris, à la très haute définition en milliards de couleurs, mais voilà : l’ordinateur quantique n’existe qu’à de très rares exemplaires dans le monde. Sa puissance est convoitée par les Etats. Plusieurs ont investi massivement : États-Unis, Royaume-Uni, Allemagne, Pays-Bas, France, Chine avec un premier prototype fin 2020.

L'équivalent de trois réfrigérateurs

Quelques start-ups, aussi, ont un prototype, ainsi que plusieurs géants de la Tech, notamment IBM et surtout Google, qui y travaille depuis presque 10 ans, et qui vient donc d’atteindre un nouveau résultat impressionnant avec Sycamore, son ordinateur quantique, mis au point à Santa Barbara en Californie.

Un ordinateur qui ne ressemble pas du tout à un portable qu’on glisserait dans un sac à dos pour l’emporter au bureau. Et pour cause, Sycamore, c’est l’équivalent de trois réfrigérateurs en termes d’encombrement : environ 2 m². Comme on le voit sur les photos prises dans le laboratoire quantique de Google, hébergé par la NASA au bord du Pacifique, c’est une pelote verticale avec ses 10.000 composants, dont un processeur quantique géant, de la taille d’une petite table, et ces centaines de câbles informatiques entremêlés, répartis sur plusieurs étages et qui pendent, donnant à cette colonne la forme d’une perruque à l’envers.

Inventer une nouvelle sécurité informatique

Qui dit énorme puissance dit aussi énorme responsabilité. Réduire à quelques secondes un calcul qui aurait pris un demi-siècle, c’est une perspective fascinante aux multiples implications : prédire la météo bien plus tôt, anticiper les catastrophes naturelles avec suffisamment d’avance – peut-être – pour mettre les populations à l’abri, etc. Mais c’est aussi une menace considérable pour les systèmes de chiffrement actuels. Les mots de passe les plus complexes pourraient être percés, mis à jour en quelques instants, alors qu’ils sont considérés aujourd’hui comme sûrs, et quasiment inviolables avec les puissances de calcul traditionnelles.

En parallèle des travaux sur l’ordinateur quantique, les chercheurs avancent donc sur le chiffrement quantique, pour inventer un nouveau niveau de sécurité qui résistera peut-être à cette puissance exponentielle.