Un ordinateur classique parvient à battre un ordinateur quantique à son propre jeu

On aurait tendance à penser que les ordinateurs quantiques sont largement supérieurs aux ordinateurs classiques. Pourtant, dans une expérience étonnante, des ordinateurs basés sur la technologie binaire ont réussi à trouver une solution à un problème que même la technologie quantique n’a pas pu résoudre.

Informatique quantique et informatique classique, quelles différences ?

La technologie que nous utilisons dans notre quotidien, notamment dans notre ordinateur, est ce que l’on désigne par « informatique classique ». Cette technologie est basée sur les principes de la mécanique classique et sur la manipulation de « bits » pour représenter des données. Quant à savoir ce qu’est un « bit » (mot-valise résultant de l’anglais « binary digit » ou « chiffre binaire »), il s’agit de l’unité de base de l’informatique classique et il est généralement désigné par les chiffres 0 et 1. C’est la plus petite unité d’information au sein d’un ordinateur.

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Beaucoup moins courant et accessible que l’informatique classique, l’informatique quantique est un type d’informatique qui utilise des phénomènes de mécanique quantique pour manipuler des données. Son unité de base est le qubit, et la superposition de ces qubits leur permet d’exister simultanément dans différents états. Cette propriété permet aux ordinateurs quantiques d’être beaucoup plus performants et rapides par rapport aux ordinateurs classiques ; les ordinateurs quantiques pouvant effectuer de nombreux calculs à la fois et pouvant résoudre des problèmes plus complexes.

Quand les ordinateurs classiques égalent les ordinateurs quantiques

Ainsi, en matière de performance, on aurait tendance à penser que les ordinateurs quantiques surpasseront toujours les ordinateurs classiques. Mais ce n’est pas toujours le cas. Cela vient récemment d’être démontré par des chercheurs du Flatiron Institute, aux États-Unis. Dans leur nouvelle recherche, ces scientifiques ont en effet prouvé que des ordinateurs classiques pouvaient égaler, voire surpasser des ordinateurs quantiques. D’après les résultats de l’étude publiée dans la revue Physical Review Letters, cet exploit a été réalisé dans les simulations d’un système magnétique quantique bidimensionnel.

Il est important de préciser que les ordinateurs quantiques permettent également de résoudre ce problème. Cependant, les chercheurs ont montré que l’informatique traditionnelle permet de le résoudre de manière plus efficace et plus précise. Cette recherche est d’autant plus impressionnante que ce problème quantique qui a été résolu par des ordinateurs binaires a permis de montrer des phénomènes de confinement inattendus, ce qui n’a pas pu être réalisé en utilisant des ordinateurs quantiques. Mais le véritable intérêt des résultats de cette étude va bien au-delà de la compétition qui oppose ces deux types de technologie.

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Cela va même au-delà de la résolution de ce problème quantique. En fait, ce qui est vraiment important au sujet de cette expérience, c’est qu’elle permet aux scientifiques de mieux comprendre les frontières qui séparent l’informatique quantique et l’informatique classique, ainsi que leurs limites propres. « Il existe une frontière entre ce qui peut être fait avec l’informatique quantique et ce qui peut être fait avec les ordinateurs classiques. Pour l’instant, cette frontière est incroyablement floue. Je pense que nos travaux contribuent à clarifier un peu plus cette frontière », a en effet expliqué Joseph Tindall, auteur principal de l’étude. Par ailleurs, l’ordinateur quantique de Google exécute instantanément une tâche qui prendrait normalement 47 ans.