Deux études, dont les résultats ont été publiés respectivement dans la revue Physical Review Letters et sur le site de arXiv.org, viennent de prouver que l’ordinateur quantique, qui reste un défi technologique, peut bénéficier des propriétés quantiques pour optimiser les calculs et réduire le temps de résolution d'un problème: en effet, elles rapportent, chacune, la réussite de l'implémentation expérimentale de l'algorithme quantique de résolution des systèmes d’équations linéaires (qui est exponentiellement plus rapide que les meilleurs algorithmes classiques) mis au point, en 2009, par trois mathématiciens: Aram Harrow, Avinatan Hassidim et Seth Lloyd.

Cette preuve intervient après la démonstration, en 2012, du fonctionnement en pratique de l'algorithme quantique, proposé en 1994 par Peter Shor, pour décomposer un grand nombre en un produit de ses facteurs premiers. En fait, les dispositifs quantiques, qui manipulent des objets quantiques tels que des photons ou des ions, sont techniquement «limités par le nombre de bits quantiques, ou qubits, qu’ils sont capables de traiter»: en effet, «contrairement aux bits classiques, un qubit peut-être dans une superposition de l’état « 0 » et de l’état « 1 » » et, en outre, les qubits peuvent être intriqués. Cette propriété d'intrication qui rend, en théorie, possible la réalisation de calculs quantiques, impose que les qubits soient parfaitement isolés de leur environnement pour ne pas fausser les calculs.

La difficulté de maintenir la cohérence d'un grand nombre de qubits fait que les travaux des deux études en question se sont focalisés sur le réalisation de «dispositifs quantiques pour le cas le plus simple, celui d'un système de deux équations à deux inconnues» où les fonctions de portes logiques* qui implémentent l’algorithme ont utilisés quatre qubits formés de deux paires de photons intriqués.

Ainsi, l'ordinateur quantique en est vraiment à ses premiers balbutiements, à tel point que l'annonce par Google et la NASA de l'achat d'un calculateur quantique de 512 qubits auprès de D-Wave Systems, une société privée canadienne, rend beaucoup de chercheurs sceptiques, eux qui ont du mal, en laboratoire, à maintenir la cohérence de plus d’une dizaine de qubits.

Lien externe complémentaire (source Wikipédia):

 * Portes logiques