Voici le titre traduit : Quantum surpasse les superordinateurs : l’avenir de l’infrastructure informatique

D-Wave affirme qu’un recuit quantique aurait simulé en quelques minutes ce qu’un superordinateur mettrait un million d’années à accomplir. Toutefois, cette annonce suscite des doutes.

L’essentiel en bref

• D-Wave revendique la suprématie quantique via une simulation de verres de ressorts que les superordinateurs mettraient des millions d’années à réaliser.
• Les recuites quantiques exploitent les effets de tunnel quantique pour résoudre plus rapidement des problèmes d’optimisation.
• L’expérience présente un intérêt pratique, contrairement aux précédentes expériences quantiques purement académiques.
• D-Wave utilise déjà des recuites quantiques à des fins commerciales, tandis que d’autres fabricants n’ont que des prototypes.
• Le centre de recherche de Jülich exploite une machine D-Wave depuis 2022 à des fins de recherche.

Les ordinateurs quantiques en sont encore à leurs balbutiements. La plupart des avancées, lorsqu’elles existent, restent purement hypothétiques. Cela pourrait changer grâce à un recuit quantique de D-Wave Quantum Inc.

Le terme « recuit » désigne en métallurgie ou en travail du verre un traitement thermique visant à trouver la température idéale pour éviter que le matériau ne devienne fragile ou ne se fissure. Le recuit quantique repose sur un principe similaire. « Dans un recuit quantique, les qubits ne peuvent pas être interconnectés universellement via des portes logiques, mais ils exploitent de véritables effets de tunnel quantique pour trouver plus rapidement et plus efficacement les minima globaux des problèmes d’optimisation que les ordinateurs classiques », explique la Bundesquantenallianz.

Les effets de tunnel quantique permettent de trouver plus rapidement des solutions d’optimisation. Source de l’image : Bundesquantenallianz

L’entreprise canadienne D-Wave, depuis son siège américain à Palo Alto, en Californie, a annoncé le 13 mars 2025 dans la revue scientifique Science une percée dont les travaux préparatoires remonteraient à 2023, selon le magazine c’t de Heise.

Suprématie réellement atteinte ?

Le groupe affirme ainsi avoir réussi, grâce à un recuit quantique, une simulation que mettrait un million d’années à exécuter un superordinateur, en consommant davantage d’énergie que l’ensemble de la population mondiale n’en utilise en un an. Ce résultat constituerait donc la preuve de la suprématie quantique – c’est-à-dire la capacité des systèmes quantiques à résoudre un problème donné dans un délai réaliste, surpassant ainsi les superordinateurs classiques.

De telles annonces ont déjà été faites par le passé. Google, par exemple, affirmait en décembre 2024 avoir démontré la suprématie quantique grâce à sa nouvelle puce quantique « Willow ». Le problème principal de ces expériences résidait jusqu’ici dans le caractère essentiellement académique des tâches réalisées, dénuées de toute application pratique.

Le cas actuel serait différent. « Notre démonstration de la supériorité des ordinateurs quantiques sur un problème utile constitue une première dans l’industrie », se félicite le PDG de D-Wave, Alan Baratz, ajoutant : « Toutes les autres affirmations selon lesquelles des systèmes quantiques surpasseraient les ordinateurs classiques ont été contestées et portaient sur la génération de nombres aléatoires sans valeur pratique. »

Jens Eisert, chercheur en informatique quantique à l’Université libre de Berlin, salue l’exploit et qualifie l’étude de « travail passionnant, qui cherche le gain quantique là où il compte vraiment ».

L’avantage réside dans la technologie quantique

Les chercheurs de D-Wave ont simulé lors de leur expérience le comportement de matériaux magnétiques hautement complexes appelés « verres de spin », pertinents tant pour la recherche que pour la résolution de problèmes d’optimisation.

Typiquement, ces problèmes d’optimisation sont simulés par des supercalculateurs. Les qubits (bits quantiques) des recuits quantiques possèdent toutefois déjà des propriétés quantiques que les ordinateurs classiques (ou supercalculateurs) doivent d’abord simuler.

Selon Eisert, la machine D-Wave n’est toutefois pas encore un ordinateur quantique pleinement fonctionnel, mais un « recuit quantique capable de reproduire très précisément des systèmes modèles de physique du solide ». Un tel recuit est spécialement conçu pour résoudre des problèmes d’optimisation, notamment en recherche de matériaux, sur les marchés financiers ou encore en apprentissage automatique.

Comme le précisent heise et c’t, D-Wave commercialise déjà ce type de recuits quantiques, alors que d’autres fabricants ne proposent pour l’instant que des prototypes de puces quantiques. Par exemple, une machine D-Wave est déjà installée depuis 2022 au centre de recherche de Julich.

Dans cette étude, les chercheurs ont confié la tâche à la fois aux machines D-Wave Advantage 1 et 2, ainsi qu’au supercalculateur Frontier du laboratoire national d’Oak Ridge, relevant du ministère américain de l’Énergie. Frontier, également appelé OLCF-5, est considéré comme le supercalculateur le plus puissant au monde depuis sa mise en service en 2022, avec une puissance de 1,1 exaFLOPS (opérations en virgule flottante par seconde).

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Source image principale : IBM

Traduit de l’original allemand par intelligence artificielle. La version allemande fait foi.