Des chercheurs en Chine ont mis au point un processeur quantique (QPU) d’une rapidité stupéfiante, surpassant d’un facteur d’un million de milliards (10¹⁵) les supercalculateurs les plus performants au monde.
Ce nouveau prototype, baptisé « zuchongzhi 3.0 », est doté de 105 qubits supraconducteurs. Il représente une avancée significative dans le domaine de l’informatique quantique.
Il rivalise avec les résultats de référence établis par le dernier QPU Willow de Google en décembre 2024. Cette performance avait permis aux scientifiques d’affirmer avoir atteint la suprématie quantique, c’est-à-dire la capacité pour un ordinateur quantique de surpasser les supercalculateurs les plus rapides dans des tâches spécifiques.
Les chercheurs ont utilisé ce processeur pour exécuter une tâche du benchmark d’informatique quantique Random Circuit Sampling (RSC) en quelques centaines de secondes seulement.
Ce test a été réalisé un million de fois plus rapidement que le résultat obtenu par la puce Sycamore de Google, de la génération précédente, en octobre 2024. À titre de comparaison, Frontier, le deuxième supercalculateur le plus rapide au monde, mettrait 5,9 milliards d’années pour effectuer la même tâche.
Bien que ces résultats suggèrent que les QPU sont capables d’atteindre la suprématie quantique, le benchmark RSC utilisé favorise les méthodes quantiques. De plus, des améliorations dans les algorithmes classiques pourraient réduire cet écart, comme cela s’est produit en 2019 lorsque Google a annoncé pour la première fois qu’un ordinateur quantique avait surpassé un ordinateur classique, lors de la première utilisation du benchmark RSC.
« Notre travail repousse les limites de l’informatique quantique et jette les bases d’une nouvelle ère où les processeurs quantiques jouent un rôle essentiel dans la résolution de défis complexes du monde réel. »
Un concurrent sérieux pour le meilleur processeur quantique de google
La dernière version de Zuchongzhi intègre 105 qubits transmon, des dispositifs fabriqués à partir de métaux tels que le tantale, le niobium et l’aluminium, qui présentent une sensibilité réduite au bruit. Ils sont disposés en une grille rectangulaire de 15 sur 7. Cette conception s’appuie sur la puce précédente, qui comportait 66 qubits.
un facteur crucial pour la viabilité de l’informatique quantique dans des applications réelles est le temps de cohérence. Il mesure la durée pendant laquelle un qubit peut maintenir sa superposition et, conformément aux lois de la mécanique quantique, effectuer des calculs en parallèle. Des temps de cohérence plus longs permettent des opérations et des calculs plus complexes.
Zuchongzhi 3.0 a affiché une précision impressionnante de 99,90 % pour les portes à un seul qubit parallèle et de 99,62 % pour les portes à deux qubits parallèle. Le QPU Willow de Google le surpasse légèrement, avec des résultats respectifs de 99,97 % et 99,86 %.
Ces résultats sont en grande partie attribuables à des améliorations techniques, notamment des progrès dans les méthodes de fabrication et une conception optimisée des qubits. Par exemple, la dernière version utilise la lithographie pour définir les composants des qubits à l’aide de tantale et d’aluminium, afin d’améliorer la précision et de minimiser la contamination.
Zuchongzhi 3.0 : Le processeur quantique chinois qui défie Google
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des chercheurs chinois ont développé un processeur quantique (QPU) révolutionnaire, le Zuchongzhi 3.0, surpassant de 10¹⁵ fois les supercalculateurs les plus puissants. Doté de 105 qubits supraconducteurs, il rivalise avec le QPU Willow de google, atteignant une performance qui suggère la suprématie quantique.
Performances Exceptionnelles
Le Zuchongzhi 3.0 a exécuté le benchmark Random Circuit Sampling (RSC) en quelques centaines de secondes, soit un million de fois plus vite que le sycamore de Google. À titre de comparaison, le supercalculateur Frontier mettrait 5,9 milliards d’années pour la même tâche. Bien que le RSC favorise les méthodes quantiques et que des améliorations classiques soient possibles, les résultats sont impressionnants.
Précision et Technologie
Le Zuchongzhi 3.0 utilise des qubits transmon en tantale, niobium et aluminium, disposés sur une grille 15×7. Il atteint une précision de 99,90% pour les portes à un qubit et 99,62% pour les portes à deux qubits, légèrement inférieur au QPU Willow de Google (99,97% et 99,86%). Ces améliorations sont dues à des progrès en fabrication et à une conception optimisée des qubits.
Un Nouveau Jalon dans l’Informatique Quantique
“Notre travail repousse les limites de l’informatique quantique et jette les bases d’une nouvelle ère où les processeurs quantiques jouent un rôle essentiel dans la résolution de défis complexes du monde réel.”
Tableau Comparatif : Zuchongzhi 3.0 vs. Google Willow
| Caractéristique | Zuchongzhi 3.0 | Google Willow |
|————————–|—————–|—————-|
| Nombre de Qubits | 105 | Non précisé |
| RSC Benchmark (temps) | Quelques centaines de secondes | Non précisé |
| Précision (1 qubit) | 99,90% | 99,97% |
| Précision (2 qubits) | 99,62% | 99,86% |
FAQ
Q : Qu’est-ce que la suprématie quantique ?
R : La capacité d’un ordinateur quantique à surpasser les supercalculateurs classiques sur des tâches spécifiques.
Q : Quel est l’intérêt du Zuchongzhi 3.0 ?
R : Il représente une avancée majeure dans l’informatique quantique, ouvrant la voie à de nouvelles applications.
Q : Quelles sont les limites du benchmark RSC ?
R : Il favorise les méthodes quantiques et des améliorations classiques pourraient réduire l’écart de performance.