La société Quantinuum, l’une des plus importantes au monde dans le développement de l’informatique quantique, a réussi à extraire 48 qubits logiques avec correction d’erreurs à partir de seulement 98 physiques, ce qui réduit de moitié les besoins en matériel. L’entreprise le décrit comme un record mondial dans une étude publiée le 4 mars.
Bien qu’il n’existe pas de norme fixe dans l’industrie, l’estimation la plus acceptée est la suivante : Construire un qubit logique fonctionnel nécessite entre 100 et 1 000 qubits physiquesselon le magazine spécialisé post-quantum. Quantinuum prétend avoir atteint une efficacité de seulement 2:1.
Un ordinateur quantique fait constamment des erreurs. Ce n’est pas un défaut de conception, mais sa nature : un qubit stocke l’information dans des états si fragiles que toute perturbation de l’environnement (une vibration, un changement de température, voire un rayonnement électromagnétique de l’environnement) peut le modifier et donner un résultat incorrect.
Plus le système accumule d’erreurs, moins ses résultats sont fiables et moins le matériel est utile.
La solution connue depuis des décennies est regrouper plusieurs qubits physiques (les unités de base de l’informatique quantique) pour qu’elles se « surveillent » : si l’une tombe en panne, les autres permettent de la détecter et de reconstruire la valeur correcte. Cet ensemble robuste est appelé qubit logique, qui serait l’union de plusieurs qubits physiques. Un qubit logique est alors un qubit fonctionnel capable d’effectuer des calculs informatiques fiables.
Le problème était toujours de savoir combien de qubits physiques il fallait sacrifier pour en construire un : pour bien faire les choses, il en fallait des centaines pour chaque qubit logique utilisable, ce qui limite considérablement la taille des calculs possibles. L’expérience Quantinuum a réduit cette proportion à son plus bas niveau historique.
L’entreprise, comme elle l’explique, est partie d’un code appelé “iceberg”, connu pour son efficacité presque 1:1 entre qubits physiques et logiques. Ce code détecte les erreurs mais ne les corrige pas : il ignore les calculs où quelque chose s’est mal passé.
Pour passer au correctif réel, l’équipe a pris deux couches de ce code et les a « concaténées », les intégrant dans une structure plus complexe. Selon une déclaration externe à l’étude, les qubits logiques résultants Ils ont surpassé leurs homologues physiques dans tous les testsavec des améliorations comprises entre « 10 et 100 » dans certains cas.
Un tremplin vers une informatique quantique utile
Aujourd’hui, l’informatique quantique est confrontée à un goulot d’étranglement évident : les erreurs de qubit s’accumulent plus rapidement qu’elles ne peuvent être corrigéesce qui limite la profondeur et l’utilité des calculs.
Réduisez le quantité de qubits physiques nécessaire pour construire un qubit logique de qualité consiste, en pratique, à réduire la taille et le coût du matériel nécessaire pour franchir ce seuil.
En d’autres termes : si avant il fallait un stade rempli d’ouvriers pour construire une seule maison parasismique, maintenant c’est assez avec un équipage.
Cela ne résout pas le problème final, mais cela le place dans le cadre de machines déjà existantes.
Les progrès quantiques mettent en échec l’avenir des systèmes de cryptage actuels
Une étude précédente de Quantinuum, rapportée par CriptoNoticias, a montré que la correction d’erreurs peut dépasser un seuil appelé “seuil de rentabilité« : le point auquel protéger les qubits (par correction d’erreur) améliore le résultat au lieu de le dégraderquelque chose que les techniques précédentes ne permettaient pas de réaliser.
Ces deux avancées, ajoutées à d’autres recherches, estiment que le cryptage RSA-2048 pourrait être brisé avec dix fois moins de matériel que prévu. Lequel alimente le débat sur l’arrivée de ce qu’on appelle «Jour Q«: moment où un ordinateur quantique peut compromettre les systèmes cryptographiques qui protègent aujourd’hui les réseaux comme Bitcoin et une grande partie de l’infrastructure numérique mondiale.
Le cryptage RSA-2048 est aujourd’hui le protocole qui protège les connexions les plus sécurisées sur Internet : de l’accès à une banque en ligne à un achat par carte.
Bitcoin, quant à lui, utilise un système différent appelé ECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm), qui protège les clés privées avec lesquelles les utilisateurs autorisent les transactions.
Les systèmes RSA et ECDSA reposent sur des problèmes mathématiques qui prendraient des milliers d’années à résoudre par les ordinateurs classiques, mais qu’une machine quantique suffisamment puissante pourrait attaquer en quelques heures. S’il Jour Q arrivé, cela pourrait potentiellement mettre ces deux systèmes cryptographiques en danger. Il convient toutefois de noter que les estimations les plus prudentes indiquent qu’il faudrait utiliser 20 millions de qubits physiques pour casser la cryptographie Bitcoin.
