{"id":97362,"date":"2024-10-12T14:00:57","date_gmt":"2024-10-12T14:00:57","guid":{"rendered":"https:\/\/www.africa-press.net\/burkina-faso\/politique\/ordinateur-quantique-linextricable-probleme-des-erreurs-de-calcul"},"modified":"2024-10-12T15:29:20","modified_gmt":"2024-10-12T15:29:20","slug":"ordinateur-quantique-linextricable-probleme-des-erreurs-de-calcul","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.africa-press.net\/burkina-faso\/toutes-les-actualites\/ordinateur-quantique-linextricable-probleme-des-erreurs-de-calcul","title":{"rendered":"Ordinateur quantique : l’inextricable probl\u00e8me des erreurs de calcul"},"content":{"rendered":"

Africa-Press – Burkina Faso. <\/strong><\/span>Une cle\u0301 USB \u00ab\u00a032 Go\u00a0\u00bb ne fait pas 32 gigaoctets. Ce qui est annonce\u0301, c’est la capacite\u0301 nette. Sa capacite\u0301 brute est plus grande. Cela permet de faire de la correction d’erreurs. Ordinateurs, te\u0301le\u0301phones… Partout, l’information est partiellement redondante de manie\u0300re a\u0300 pouvoir corriger un bit de\u0301faillant. Il en va de me\u0302me pour un ordinateur quantique, mais dans des proportions incomparables.<\/p>\n

\u00ab\u00a0Aujourd’hui, nos ordinateurs quantiques font en moyenne une erreur toutes les mille ope\u0301rations ; dans nos te\u0301le\u0301phones, c’est une erreur tous les un million de milliards d’ope\u0301rations \u00ab\u00a0, illustre Nicolas Delfosse, a\u0300 la te\u0302te de l’e\u0301quipe de recherche sur la correction d’erreurs d’IonQ. Et le constat ne changera pas drastiquement. Le manque de fiabilite\u0301 est inhe\u0301rent aux qubits.<\/p>\n

Dans un ordinateur quantique, les fautes peuvent en effet arriver a\u0300 tout moment. C’est ce qu’on appelle la de\u0301cohe\u0301rence, quand un qubit perd son e\u0301tat quantique. Il n’est alors plus a\u0300 la fois 1 et 0 en me\u0302me temps, il devient, comme un bit classique, soit 1, soit 0, ce qui fausse le calcul. Plus le temps passe, plus il y a de chances que cela arrive. Puisqu’elles sont ine\u0301luctables, que faire de ces erreurs ?<\/p>\n

Les ide\u0301alistes re\u0302vent d’une machine qui corrige ses fautes au fil de l’eau et pourrait tourner the\u0301oriquement a\u0300 l’infini: l’ordinateur tole\u0301rant aux fautes (le large scale quantum, ou LSQ). Les pragmatiques croient, eux, en des me\u0301thodes qui atte\u0301nuent les effets des erreurs sur le re\u0301sultat final, de sorte qu’un ordinateur quantique \u00ab\u00a0bruite\u0301\u00a0\u00bb (c’est-a\u0300-dire commettant des erreurs) pourrait sortir des re\u0301sultats inte\u0301ressants quand me\u0302me. Ce type de machine est appele\u0301 NISQ (noisy intermediate scale quantum). Ici, les erreurs ne sont plus corrige\u0301es, mais \u00ab\u00a0mitige\u0301es\u00a0\u00bb.<\/p>\n

La mitigation d’erreurs, une transition vers la correction<\/b><\/p>\n

Une me\u0301thode de mitigation d’erreurs tre\u0300s prise\u0301e s’appelle \u00ab\u00a0l’extrapolation a\u0300 ze\u0301ro bruit\u00a0\u00bb. \u00ab\u00a0On fait un premier calcul quantique avec le moins d’erreurs possible, explique Thomas Ayral, inge\u0301nieur de recherche chez Eviden (groupe Atos). Ensuite, on augmente artificiellement le bruit, c’est-a\u0300-dire la quantite\u0301 d’erreurs de l’ordinateur quantique et on refait le me\u0302me calcul. On re\u0301ite\u0300re cette manipulation plusieurs fois, en augmentant toujours un peu plus le bruit, et on obtient une courbe avec tous les re\u0301sultats. Enfin, on extrapole cette courbe vers la partie que nous n’avons pas, celle qui tend vers la limite ze\u0301ro bruit (sans erreur), et on espe\u0300re trouver ainsi un re\u0301sultat quasi exact. \u00a0\u00bb<\/p>\n

Aujourd’hui, toutes les entreprises disposant d’un ordinateur quantique utilisent la mitigation. Mais cette solution n’est pas toujours rigoureuse mathe\u0301matiquement. \u00ab\u00a0C’est une sorte de bricolage, affirme Thomas Ayral. Elle peut fonctionner, mais nous n’avons pas de garanties, contrairement a\u0300 la correction d’erreurs ou\u0300 il y a une base the\u0301orique solide. \u00a0\u00bb<\/p>\n

Au fil des progre\u0300s, les ordinateurs quantiques sont capables de faire des calculs avec un nombre d’ope\u0301rations de plus en plus important. Or \u00ab\u00a0la mitigation d’erreurs a un cou\u0302t qui augmente de fac\u0327on exponentielle avec la taille du circuit [nombre de portes logiques, ndlr] qu’on fait tourner \u00ab\u00a0, pre\u0301cise Nicolas Delfosse. Autrement dit, un jour ou l’autre, le temps de calcul pour mitiger les erreurs explosera.<\/p>\n

En attendant, les recherches dans ce domaine se poursuivent. \u00ab\u00a0On voit beaucoup la mitigation comme une transition vers la correction d’erreurs. C’est probable, mais l’ordinateur tole\u0301rant aux fautes est encore loin. En attendant, c\u0327a a du sens de voir jusqu’ou\u0300 on peut aller en mitigeant les erreurs \u00ab\u00a0, remarque Valentin Savin, chercheur au CEA-Leti de Grenoble.<\/p>\n

Malgre\u0301 tout, l’ordinateur tole\u0301rant aux fautes gra\u0302ce a\u0300 la correction d’erreurs reste le graal de l’ordinateur quantique. \u00ab\u00a0Contrairement a\u0300 ce qu’on peut faire avec la mitigation, nous avons des preuves the\u0301oriques que les ordinateurs tole\u0301rants aux fautes re\u0301solvent certains proble\u0300mes plus rapidement qu’un ordinateur classique \u00ab\u00a0, de\u0301taille Christophe Vuillot, charge\u0301 de recherche a\u0300 l’Institut national de recherche en sciences et technologies du nume\u0301rique (Inria) de Nancy.<\/p>\n

Son principe ressemble un peu a\u0300 celui d’une partie de Monopoly, ou\u0300 les joueurs cherchent a\u0300 combiner des maisons pour obtenir des ho\u0302tels, car ils sont plus rentables. Dans un ordinateur quantique, on combine des qubits pour former une entite\u0301 plus robuste: le qubit logique. Mais il y a plusieurs manie\u0300res de combiner les qubits. Aussi faut-il de\u0301terminer le sche\u0301ma parfait pour qu’un minimum de qubits permettent de corriger un maximum d’erreurs.<\/p>\n

Des codes moins gourmands en qubits<\/b><\/p>\n

Un code a\u0300 l’architecture assez simple a longtemps domine\u0301 les de\u0301bats: le code de surface. Mais avec lui, il faut environ mille qubits pour faire un qubit logique suffisamment fiable, ce qui est trop cou\u0302teux. Les meilleures machines atteignent a\u0300 peine la centaine de qubits aujourd’hui. \u00ab\u00a0Il y a une dizaine d’anne\u0301es, il a e\u0301te\u0301 prouve\u0301 de manie\u0300re the\u0301orique qu’une famille de codes – les codes LDPC (low density parity check) – e\u0301tait optimale \u00ab\u00a0, assure Nicolas Delfosse.<\/p>\n

Ces codes sont moins gourmands en qubits, mais leur mise en place ne\u0301cessite que des qubits e\u0301loigne\u0301s interagissent – et non des qubits voisins comme avec les codes de surface. La technologie des ordinateurs quantiques d’IBM ou de Google, les supraconducteurs, rend quasi impossible ces liens entre qubits e\u0301loigne\u0301s. En revanche, de plus en plus de technologies le permettent. C’est le cas notamment des puces quantiques a\u0300 ions pie\u0301ge\u0301s, privile\u0301gie\u0301es par IonQ, ou de celles aux atomes neutres prise\u0301es par la jeune pousse franc\u0327aise Pasqal.<\/p>\n

Dans la course entre diffe\u0301rentes technologies de qubits, les impe\u0301ratifs dicte\u0301s par les codes correcteurs d’erreurs pourraient bien constituer le juge de paix entre toutes.<\/p>\n

Pour plus d’informations et d’analyses sur la Burkina Faso, suivez Africa-Press<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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