Une nouvelle démonstration expérimentale de l’avantage quantique

Une machine quantique est-elle vraiment plus efficace qu’une machine classique pour réaliser des calculs ? La démonstration expérimentale de cet « avantage » est particulièrement complexe et représente un enjeu majeur de la recherche internationale1 . Des scientifiques du CNRS2 , de l’université d’Edimbourg (Ecosse) et de l’entreprise QC Ware Corp (France et USA) viennent de prouver qu'une machine quantique peut effectuer une tâche de vérification donnée en quelques secondes alors que le même exercice prendrait un temps équivalent à l’âge de l’univers pour un ordinateur classique. Pour cette démonstration, ils ont combiné un algorithme interactif complexe, qui permet de résoudre un certain type de problèmes mathématiques avec des informations limitées, et un système expérimental photonique simple, réalisable dans tous les laboratoires photoniques de pointe. Leurs travaux sont publiés dans un article à paraitre le 8 février 2021 dans Nature Communications.

• 1La première démonstration de ce type a été effectuée par Google en 2019 avec la réalisation d'un circuit quantique aléatoire sur leur puce Sycamore à 53 qubits supraconducteurs. Très récemment, des chercheurs chinois ont montré un avantage quantique avec la réalisation d'un échantillonnage de boson à l'aide d'une configuration photonique élaborée.
• 2Au laboratoire LIP6 (CNRS/Sorbonne Université) et à l’Institut de recherche en informatique fondamentale (CNRS/Université de Paris)