La computation quantique : un avenir prometteur pour 2025

La computation quantique est actuellement en phase de développement, mais 2025 pourrait marquer une année charnière pour ses avancées, selon un rapport rédigé par des experts de Fujitsu, Shintaro Sato, Stefan Walter et Andreas Rohnfelder. Les chercheurs anticipent des progrès significatifs en matière de correction d’erreurs quantiques, de matériel et de logiciels spécialisés, permettant à cette technologie de surmonter des défis complexes dans des domaines tels que la simulation de matériaux, la cryptographie quantique et le développement de médicaments.

Correction d’erreurs : essentielle pour l’évolutivité quantique

Un des principaux défis de la computation quantique réside dans la correction d’erreurs. Contrairement aux bits classiques, les qubits sont extrêmement instables et susceptibles à des erreurs dues à la décohérence et à des imperfections dans les processus de calcul. Pour remédier à cela, les scientifiques ont mis au point des codes de correction d’erreurs quantiques (QECC), dont on attend un saut significatif en 2025.

Parmi les avancées les plus attendues dans ce domaine, on note :

• Optimisation des codes de surface : Prévision d’une réduction du nombre de qubits physiques nécessaires pour représenter un qubit logique, rendant l’implémentation de la computation quantique à grande échelle plus efficace.
• Développement de codes de parité quantiques de faible densité (QLDPC) : Ces codes offriront une meilleure tolérance aux erreurs et pourraient surpasser les codes de surface dans de nombreux cas.
• Codage hybride : Combinaison de différents types de codes de correction pour améliorer la fiabilité tout en minimisant le coût computationnel.

Ces progrès pourraient permettre aux ordinateurs quantiques de réaliser des calculs plus profonds sans être affectés par des erreurs cumulatives, un pas essentiel pour leur application dans les scénarios industriels et scientifiques.

Développement de décodeurs ultrarapides

Un des aspects les plus novateurs qui façonneront l’avenir de la computation quantique est l’émergence de décodeurs haute vitesse. Ces algorithmes, associés à du matériel spécialisé, permettront la correction d’erreurs en temps réel, empêchant la propagation des erreurs et préservant la précision des calculs.

La rapidité dans la détection et la correction des erreurs est primordiale, car tout retard pourrait compromettre l’intégrité de l’information traitée. Fujitsu souligne qu’en 2025, des avancées seront réalisées dans l’intégration de ces décodeurs au sein des systèmes quantiques, renforçant leur fiabilité et les rapprochant d’une utilisation commerciale plus large.

Nouvelles applications pratiques en science et technologie

Les progrès en correction d’erreurs et dans l’architecture des systèmes quantiques ouvriront la voie à de nouvelles applications dans des secteurs stratégiques. Parmi les domaines qui bénéficieront le plus de la computation quantique figurent :

• Développement de nouveaux matériaux : La simulation quantique permettra de concevoir des matériaux avec des propriétés inédites, allant des supraconducteurs aux matériaux ultrarésistants.
• Industrie pharmaceutique et biotechnologie : Les ordinateurs quantiques pourront modéliser des interactions moléculaires complexes, facilitant la création de médicaments plus efficaces et personnalisés.
• Cryptographie quantique : On attend un progrès significatif vers la création de systèmes de cryptage quantique qui amélioreront la sécurité des communications à l’échelle mondiale.

Selon les experts de Fujitsu, ces avancées marqueront un tournant dans la computation quantique, ouvrant la voie à une mise en œuvre tangible de cette technologie dans l’industrie dans les années à venir.

Fujitsu et son engagement envers la computation quantique

La multinationale japonaise a déjà mis au point son propre système de computation quantique inspiré par le Quantum Annealing, une technique permettant de résoudre efficacement des problèmes d’optimisation. Grâce à cela, Fujitsu fait avancer les applications quantiques dans des secteurs clés tels que l’automobile, la logistique et les finances.

Selon Shintaro Sato, vice-président senior et leader du Quantum Laboratory chez Fujitsu, l’objectif consiste à continuer à progresser dans le développement de systèmes hybrides alliant computation quantique, intelligence artificielle et supercalcul classique pour maximiser l’efficacité du traitement des données.

"La computation quantique connaît une phase de croissance accélérée. Grâce aux avancées en correction d’erreurs et en architecture matérielle, nous sommes de plus en plus proches de surmonter les barrières qui ont limité son application dans le monde réel," déclare Sato.

L’année 2025 s’annonce ainsi déterminante pour l’évolution de la computation quantique, avec des avancées susceptibles d’accélérer l’avènement d’une nouvelle ère technologique.