Voici Sycamore, la puce de Google qui se targue d’avoir démontré la suprématie quantique

La version préliminaire de l’article des chercheurs de Google qui revendique avoir démontré la suprématie quantique détaille la puce de 54 qubits qui a été mise en œuvre. Présentation de Sycamore.

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Voici Sycamore, la puce de Google qui se targue d’avoir démontré la suprématie quantique
Sycamore comporte 54 qubits couplés chacun à leurs 4 plus proches voisins.

« Sycamore » figurera-t-elle en bonne place dans les futurs livres sur l’informatique quantique ? Si les résultats présentés dans un article scientifique brièvement mis en ligne sur le site de la Nasa (voir ci-dessous) sont confirmés, elle pourra y prétendre. Cette puce, fabriquée par Google, se targue d’avoir démontré la suprématie quantique.

Soit la démonstration expérimentale, sur une tâche donnée, de la supériorité écrasante d’un processeur quantique sur un ordinateur classique. Une démonstration qui semble éclatante puisque, écrivent les chercheurs de Google dans leur article, Sycamore a réalisé en 200 secondes une tâche qui prendrait 10000 ans au meilleur supercalculateur de la planète.

La nature de cette tâche, l’échantillonnage d’un circuit quantique aléatoire , peut faire débat. Elle semble n’avoir aucune utilité, sinon éventuellement de servir à générer des nombres vraiment aléatoires, comme le souligne l’expert en informatique quantique Scott Aaronson, sur son blog. Elle est surtout parfaite pour démontrer la suprématie quantique puisqu’elle permet d’exploiter toute la puissance des qubits tandis qu’elle est particulièrement ardue pour un ordinateur classique. Damer le pion à IBM vaut bien une petite astuce…

Superbe réalisation d’ingénierie

Sycamore représente dans tous les cas une superbe réalisation d’ingénierie : elle est constituée d’un réseau bidimensionnel de 54 qubits supraconducteurs (dont 1 non fonctionnel) dits « transmon », un type de qubit dont les états de base sont des états de charge et qui possède une sensibilité réduite au bruit. Chacun étant couplé à ses quatre plus proches voisins dans ce réseau rectangulaire. Selon les chercheurs, « un progrès majeur en termes d’ingénierie de ce dispositif réside dans l’atteinte d’une haute fidélité dans les opérations à 1 qubit et à 2 qubits ».

Ces qubits transmon « peuvent être vus comme des résonateurs superconducteurs non linéaires à 5 à 7 GHz. Le qubit est encodé selon les deux plus bas états propres du circuit résonant. Chaque transmon est contrôlé de deux façons : par micro-ondes pour exciter le qubit et par un flux magnétique pour ajuster la fréquence. Chaque qubit est connecté à un résonateur linéaire utilisé pour lire l’état du qubit ».

Au total, résument les chercheurs, 277 convertisseurs digital-analogique ont été nécessaires pour contrôler entièrement le processeur quantique.

Quantum Supremacy Using a P... by Alexandre Couto on Scribd

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