L'ordinateur quantique chinois démontre la supériorité quantique
Une équipe de chercheurs affiliés à plusieurs institutions en Chine a construit et testé un ordinateur quantique photonique qui démontre la supériorité quantique. Dans un article publié dans la revue Science, le groupe décrit leur ordinateur, qu'ils appellent le Jiuzhang, et ses performances dans l'échantillonnage des bosons gaussiens.
Les ordinateurs quantiques peuvent largement surpasser les machines conventionnelles dans l'exécution de certaines tâches. L'objectif est d'atteindre ce que l'on appelle désormais la «supériorité quantique», où un ordinateur quantique peut surpasser les ordinateurs conventionnels dans au moins un type de tâche.
Jusqu'à présent, un seul ordinateur a déjà réussi cet exploit: l'appareil Sycamore de Google. Et comme ce domaine est encore nouveau, des chercheurs du monde entier travaillent sur des conceptions complètement différentes.
Le sycomore était basé sur des qubits, représentés par des matériaux supraconducteurs. Dans le cadre de ce nouveau travail, un groupe de scientifiques chinois a développé un ordinateur quantique à base de photons capable d'effectuer un seul type de calcul spécifique - l'échantillonnage de bosons.
L'échantillonnage de boson est un moyen pour calculer la sortie d'un circuit optique direct ayant de multiples entrées et sorties. Pour ce faire, il crée une machine dans laquelle les photons sont envoyés dans le circuit en parallèle et, une fois à l'intérieur, sont séparés par des séparateurs de faisceau.
Les photons divisés continuent de se déplacer le long de la chaîne, rencontrant des miroirs et d'autres séparateurs de faisceau. Il est à noter que si deux photons entrent en collision avec le même séparateur en même temps, les deux photons non divisés suivront l'un des chemins du séparateur.
Le processus est répété, ce qui entraîne la distribution de nombres qui représentent la sortie du réseau. Les ordinateurs conventionnels s'enlisent très rapidement lorsqu'ils tentent de calculer les distributions d'un tel système. Jiuzhang a été conçu pour gérer 100 entrées et 100 sorties en utilisant 300 séparateurs de faisceau et 75 miroirs.
Les chercheurs ont découvert qu'il avait fallu environ 200 secondes à l'ordinateur quantique de Jiuzhang pour répondre.
Ils ont noté que le supercalculateur le plus rapide du monde prendrait environ 2,5 milliards d'années pour effectuer les mêmes calculs - un excellent exemple de suprématie quantique.