Quantum System One : l’intrigant ordinateur quantique d’IBM s’installe en Europe

C’est une annonce importante : la chancelière fédérale allemande, Angela Merkel, a même pris la parole pour annoncer cette collaboration. IBM et l’institut Fraunhofer-Gesellschaft ont présenté le premier ordinateur quantique d’Europe. Il se nomme Quantum System One et a coûté 40 millions d’euros.

Conçu en 2019, l’ordinateur Quantum System One est piloté par un processeur Falcon avec une vitesse pouvant atteindre 27 qubits. Un terme que vous n’avez jamais croisé, c’est le bit quantique. On les oppose aux bits de l’informatique traditionnelle, comme celui de votre PC ou de votre smartphone, car on passe d’un monde déterministe à un monde probabiliste.

De l’informatique traditionnelle à l’informatique quantique

Dans l’informatique traditionnelle, les bits sont des charges électriques qui traduisent le passage d’un courant électrique ou son absence. Ce sont les fameux 1 et 0. C’est ce que l’on appelle du déterminisme, étant donné que l’opération mène toujours au même résultat.

Dans l’informatique quantique, les choses sont très différentes. Il y a toujours des 0 et des 1 en bout de chaîne, néanmoins s’ajoute à cela une notion de superposition grâce à des principes de la physique avec des portes quantiques. L’analogue quantique du bit, le qubit, permet de traiter les données dans un spectre de possibles. En théorie, on peut alors transmettre une infinité d’informations avec un seul qubit.

Outre le coût, les qubits nécessitent un environnement aux conditions particulières. Un milieu extrêmement froid, plus froid que dans le fin fond de l’espace, à une température proche du zéro absolu (-273,15 °C), peut permettre de travailler avec les qubits pendant de longues périodes de temps.

Un ordinateur quantique est donc une machine coûteuse qui peut en théorie résoudre en quelques secondes des problèmes que les ordinateurs actuels mettraient des milliards d’années à élucider. C’est leur puissance de calcul inégalée, des millions de fois supérieures à celle des ordinateurs actuels, qui leur donne leurs super-pouvoirs.

L’une des motivations de l’informatique quantique est de pouvoir résoudre des problèmes que les ordinateurs traditionnels ne savent pas et ne sauront peut-être jamais traiter. Il s’agit des problèmes de nature exponentielle, dont la complexité augmente exponentiellement avec la quantité des données à traiter.

Nouveaux médicaments, exploration spatiale… et cyberguerre

Parmi les possibilités, il y a la création de nouveaux médicaments, la simulation de fonctionnement de l’univers, les prévisions météorologiques, l’exploration spatiale (de nouvelles planètes), la simulation du comportement de la matière au niveau moléculaire… ces ordinateurs peuvent aussi servir le côté sombre de la force. Ils peuvent permettre de déchiffrer des contenus sécurisés, utilisés sur le web, ces mêmes contenus qui protègent des transactions bancaires ou des secrets militaires.

Baptisé initialement Q System One, IBM a ainsi construit l’un des premiers ordinateurs quantiques. Ayant la forme d’un cube de verre de presque 3 mètres de côté au centre duquel se trouve un cylindre chromé suspendu à un bloc lumineux, il n’a pas la même allure que les ordinateurs actuels. C’est derrière ce bloc que se trouvent les composantes électroniques servant à analyser les calculs quantiques.

Ce premier ordinateur quantique européen servira au développement de médicaments et de vaccins, à l’amélioration des modèles climatiques et l’optimisation des systèmes de transport actuels. Vous pourrez également louer, pour 11 621 euros par mois, les services de cet ordinateur en recevant du temps de calcul.

IBM prévoit de le faire évoluer jusqu’à 433 qubits avec « Osprey » avant que « Condor » ne fournisse plus de 1 000 qubits en 2023. La feuille de route officielle envisage des systèmes avec plus d’un million de qubits à long terme. Depuis la sortie de son premier processeur quantique basé sur le cloud, IBM a désormais mis à disposition plus de 20 machines Quantum System One, auxquelles plus de 145 organisations à travers le monde accèdent.

Ce nouvel ordinateur quantique permet à l’Allemagne, mais aussi à l’Europe, d’avoir une position favorable pour rivaliser avec d’autres pays comme les États-Unis et la Chine. Le gouvernement allemand a ainsi lancé un programme de financement de 2 milliards d’euros pour la promotion des technologies quantiques dans le pays, qui s’ajoute à une enveloppe de 1 milliard d’euros de la Commission européenne.

Début 2021, Emmanuel Macron a également annoncé un plan d’investissement national de 1,8 milliard d’euros dans le quantique, appelé à transformer l’informatique et l’industrie.

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