Ordinateur quantique en vue

[invite6c250b59]

Hello,

En anglais, présentation de Martinis de leurs derniers progrès. En gros, leurs qubits sont désormais assez performants pour que le seuil soit atteint, c'est-à-dire qu'en théorie et avec assez de qubits physiques par qubits logiques (ratio d'environ 1000 ou 10000 pour 1) ils devraient pouvoir faire tourner un ordinateur quantique de taille arbitrairement grande. Il leur reste à vérifier l'implémentation du code correcteur, ce qu'ils annoncent pour dans 3-6 mois, après quoi ils pourront se lancer dans le format XL.

https://www.youtube.com/watch?featur...&v=HQmFEt6l6Tw

http://arxiv.org/abs/1401.0257
http://arxiv.org/abs/1402.4848

A+
-----

[invite6c250b59]

C'est parti pour tenter le format XL.

http://www.news.ucsb.edu/2014/014074...ntum-computers
http://www.wired.com/2014/09/martinis/

[evrardo]

Juste une petite question: à quoi serviront des ordinateurs quantiques? Puisque ceux qu'on utilise aujourd'hui sont déjà largement suffisants pour nos besoins.

[obi76]

Juste une petite question: à quoi serviront des ordinateurs quantiques? Puisque ceux qu'on utilise aujourd'hui sont déjà largement suffisants pour nos besoins.

ça dépend les besoins de qui...

[A voir en vidéo sur Futura]

[mh34]

Juste une petite question: à quoi serviront des ordinateurs quantiques?

Ici peut-être?
https://www.humanbrainproject.eu/

[invite6c250b59]

Juste une petite question: à quoi serviront des ordinateurs quantiques?

Pour moi c'est avant tout un instrument de recherche, disons un genre de microscope qui permet de voir ce qui se passe non pas quand les objets sont petits, mais quand ils sont complexes, complexes dans un sens précis découlant de la mécanique quantique:

Pour calculer l'évolution de 2 états quantiques, il faut tenir compte de 4 amplitudes correspondant aux 4 résultats de mesures possibles |00>+|01>+|10>+|11>
Pour ... 3 états quantiques ... 8 amplitudes ... |000>+|001>+|010>+|011>+|100>+ |101>+|110>+|111>
Pour ... 4 états quantiques ... 16 amplitudes ....
Pour ... 10 états quantiques ... 1024 amplitudes...
Pour ... 100 états quantiques ... 126765060022822940149670320537 6 amplitudes

C'est la raison pour laquelle, si on veut calculer ce que peuvent faire disons une cinquantaine de particules, hé bien avec un ordinateur classique on ne peut juste pas, même si les équations sont bonnes. Bien sur plus ton ordinateur (classique) est puissant, plus grand est le nombre d'état/particule que ton ordinateur peut traiter. Mais si ton ordinateur peut calculer ce qui se passe pour 10 particules, cela prendra un ordinateur deux fois plus puissant pour calculer ce qui se passe avec 11 particules, 1000 fois plus puissant pour calculer ce qui se passe avec 20 particules, 1000000 de fois plus puissant pour 30 particules, etc. Bref, aujourd'hui même les plus puissants de nos superordinateurs bloquent pour quelques dizaines d'états, et on ne peut pas vraiment faire mieux sauf à utiliser les propriétés de la MQ pour faire des ordinateurs fondamentalement plus puissants. C'est ça un ordinateur quantique.

Alors à quoi ça servira concrètement? On parle beaucoup de casser les codes RSA. Oui, mais ce n'est pas si intéressant. La vrai application est de faire débloquer tous les domaines de recherche qui font face au même problème de complexité exponentiellement grande avec le nombre de particule. Cela concerne la physique (les équations de la chromodynamique en particulier sont connus mais totalement imbitable, la supraconductivité est un phénomène quantique qu'on ne comprend pas vraiment), la biologie (en particulier le fonctionnement des canaux ioniques, la photosynthèse, le repliement des protéines), et bien évidement chimie et tout ce qui commence par "nano".

Ici peut-être?

Probablement pas, car le modèle HBP est fondamentalement classique. Il existe une possibilité théorique qu'un ordinateur quantique puisse améliorer certaines applications d'intelligence artificielle qui pourraient théoriquement aider certaines tâches, mais c'est une très long shot. De toute façon, HBP sera fini et dépassé bien avant le premier ordinateur quantique intéressant.

[invite6c250b59]

C'est parti pour tenter le format XL.

Pas de grands résultats encore. Leur dernier papier démontre une amélioration de la résistance au bruit pour une série linéaire de 9 qbits avec code correcteur. C'est bien mais clairement pas encore de break-even (la résistance est encore loin du seuil (pour le circuit entier), et seule la résistance aux "bit flips" semble avoir été évaluée).

[invite6c250b59]

Nouveau papier du groupe. Boring shit.

[Deedee81]

Salut,

Boring shit.

Oui, en effet.

Ce fil est toutefois intéressant. On sent bien que ça arrive. Je l'ai déjà dit et je le répète. D'ici quelques années on verra certainement des réalisations commerciales (des vraies, pas comme comme D-wave qui est intéressant mais pour des applications très très limitées). J'ai bien peur toutefois au vu des techniques mises en place avec les correcteurs d'erreurs que les premiers ordinateurs quantiques utiles seront sérieusement hors de prix. Mais un usage évoqué est l'utilisation en ligne par internet (par exemple sur base d'une simple inscription, éventuellement payante à coût abordable, et un partage du temps de calcul).

P.S. concernant ta remarque sur la supraconductivité qu'on ne comprend pas vraiment, je suppose que tu parles de la supra HT ? (la supra de type I ou II à très basse température c'est franchement très bien compris, j'ai même eut une formation universitaire spécifique sur ce sujet, j'ai beaucoup aimé).

[invite6c250b59]

je suppose que tu parles de la supra HT ?

Pas spécialiste, mais il me semble que les problèmes ne se limitent pas aux "hautes" températures. En particulier, je ne pense pas qu'on puisse prédire si un composé quelconque sera ou non supraconducteur, et si oui pour quelle température&pression.

[invitee2d61f6f]

Intéressant

[Deedee81]

Salut,

je ne pense pas qu'on puisse prédire si un composé quelconque sera ou non supraconducteur, et si oui pour quelle température&pression.

Ca c'est une bonne remarque. Même si je pense que c'est juste un problème calculatoire. Et là oui, tu as raison, l'ordi quantique sera utile.

A ce propos, je viens de lire un article sur la simulation quantique. Simulation des fluctuations du vide avec un ordi à 6 qubits utilisant le modèle simplifié de Schinger. C'est un calcul qu'on sait faire à la main mais c'était important pour valider l'approche.

[Moinsdewatt]

Des nouvelles de D-Wave

D-Wave Systems Previews 2000-Qubit Quantum System and Early tests show new features have up to 1000 times performance improvement over 1000 Qubit system

September 29, 2016

http://www.nextbigfuture.com/2016/09...000-qubit.html

[invite6c250b59]

Des nouvelles de D-Wave

Merci de les garder pour le forum ludique.

[invite6c250b59]

Des nouvelles de microsoft

http://blogs.microsoft.com/next/2016...n2tocgmunzoehs

[inviteb6b93040]

Merci Jiav

L'équipe Microsoft estime que les qubits topologiques sont mieux en mesure de résister à des défis tels que la chaleur ou du bruit électrique, leur permettant de rester plus longtemps dans un état quantique. Cela, les rend beaucoup plus pratique et efficace.
Read more at http://blogs.microsoft.com/next/2016...52lxsEZZS4p.99

Un espoir d'ordinateur quantique à température ambiante, dans un portable ou un pc de bureau par exemple ?

[Deedee81]

Salut,

Un espoir d'ordinateur quantique à température ambiante, dans un portable ou un pc de bureau par exemple ?

Ce n'est pas le plus gros problème dans la conception d'un futur ordinateur quantique, mais si on peut se passer d'une chaîne de refroidissement de l'hélium, c'est quand même plutôt sympa

[invite6c250b59]

Un espoir d'ordinateur quantique à température ambiante

Non, il faut comprendre "chaleur" comme "bruit thermique". A ma connaissance les qubits topologiques ne peuvent être fait que par des jonctions Josephson, donc avec des supraconducteurs, donc à très basse température (du moins tant qu'on a pas de supraconducteur à haute température).

Pour aller plus en profondeur, un doc sympa en français:
http://www.physique.usherbrooke.ca/p...2002_Blais.pdf

[inviteb6b93040]

ça viens de tomber dans les actus
c'est pas du topologique c'est du spin

Dans le cas de cristaux de diamant, contenant ces isotopes du carbone 12, on a donc théoriquement la possibilité de stocker et de manipuler de l'information quantique à température ambiante et pendant la durée nécessaire à l'exécution d'un calcul quantique conséquent.
http://www.futura-sciences.com/scien...ant-maj-11990/

[inviteb6b93040]

DWAVE à 2048 Qbit

D-Wave a levé le voile sur son système quantique 2000Q. Il double la capacité de qubits pour un prix de 15 millions de dollars.
...
D-Wave annonce un premier contrat avec la société spécialisée en sécurité Temporal Defense System (TDS). Le système 2000Q va servir à plusieurs choses, mais en particulier à « identifier, authentifier et autoriser les terminaux à travers le réseau », précise James Burrell, responsable technologique de TDS. Il ajoute que « l’arrivée d’algorithme de chiffrement quantique et la capacité à résoudre des problèmes de calcul complexe par des plateformes quantiques, vont améliorer la sécurité des réseaux en perpétuels évolutions ».

http://www.silicon.fr/d-wave-livre-s...rs-167880.html

[invite6c250b59]

DWAVE à 2048 Qbit

Même réponse qu'ici

[Moinsdewatt]

IBM présente un ordinateur quantique opérationnel de 50 qubits

le 14/11/2017

IBM fait un grand pas vers l'ordinateur quantique en présentant une machine de 50 qubits – bits quantiques. L'américain offrira en outre d'ici à la fin de l'année un accès dans le cloud à une machine de 20 qubits.
..............

https://www.usinenouvelle.com/editor...qubits.N614003

[evrardo]

https://www.usinenouvelle.com/editor...qubits.N614003

Et au niveau des ordinateurs personnels, est ce que cela changera quelque chose, dans le futur.
Est ce qu'on finira par avoir des ordinateurs quantiques au bureau ou à la maison?

[Deedee81]

Salut,

Et au niveau des ordinateurs personnels, est ce que cela changera quelque chose, dans le futur.
Est ce qu'on finira par avoir des ordinateurs quantiques au bureau ou à la maison?

Sans doute. Probablement sous forme de coprocesseur quantique ou de carte avec un tel coprocesseur.

Mais quand, alors là, même madame Irma ne peut le prédire (à cause de l'indétermination quantique )
Mais je ne serais pas surpris que ça aille vite, très vite. J'avais déjà fait ce type de prédiction il y a deux ou trois ans (j'avais prédit de vrais ordi quantiques, commercialisés, pour les dix à quinze ans. Mais je ne parlais pas des OP).

[invite6c250b59]

C'est parti pour tenter le format XL.

Google/martinis annonce qu'une démonstration de principe pourrait aboutir cette année https://research.googleblog.com/2018...ogles-new.html.

HBP sera fini et dépassé bien avant le premier ordinateur quantique intéressant.

...mais je ne suis pas encore prêt à manger mon chapeau sur cette prédiction

[obi76]

Et au niveau des ordinateurs personnels, est ce que cela changera quelque chose, dans le futur.
Est ce qu'on finira par avoir des ordinateurs quantiques au bureau ou à la maison?

C'est juste que les ordinateurs quantiques sont optimaux pour quelques problèmes ultra spécifiques (au meme titre que nos ordinateurs personnels sont optimaux pour [bien plus de] problèmes spécifiques). Un mixe entre les deux pourrAIT être intéressant dans certains cas, mais si c'est pour aller sur internet ou regarder un film, clairement les calculateurs quantiques ne seront d'aucune utilité.

[evrardo]

mais si c'est pour aller sur internet ou regarder un film, clairement les calculateurs quantiques ne seront d'aucune utilité.

Quel dommage.
Moi qui pensait qu'on finirait par voir nos films en reliefs directement avec notre ordinateur à la maison.
Pourtant avec cette puissance de calcul se serait possible non?

[Deedee81]

Salut,

Si la technique évolue suffisamment, il est probable que les ordinateurs quantiques prendront la forme de cartes du type coprocesseur à insérer dans le PC, comme on a déjà des coprocesseurs arithmétiques, des cartes graphiques, ....

Jiav,

Intéressant le lien. 72 qubits. C'est beaucoup mieux que les puces actuelles. Ca va drolement vite.

[Deedee81]

On s'est croisé.

Quel dommage.
Moi qui pensait qu'on finirait par voir nos films en reliefs directement avec notre ordinateur à la maison.
Pourtant avec cette puissance de calcul se serait possible non?

Oui, mais même sans ordi quantique c'est possible. Ca nécessite une grosse capacité, mais quand même pas si extrême que ça.

[invite6c250b59]

Intéressant le lien. 72 qubits. C'est beaucoup mieux que les puces actuelles. Ca va drolement vite.

En fait la qualité compte plus que la quantité. Il faut mettre cela dans le contexte du seuil , un(e série de) théorème(s) prouvant que si le taux d'erreur est assez bas, alors il est possible de faire des calculs quantiques arbitrairement longs à condition d'avoir suffisament de qubits et un code correcteur d'erreur (les différentes versions ont différentes hypothèses sur la nature du bruit et le code correcteur, mais c'est un résultat générique). Curieusement l'inverse n'est pas prouvé, i.e. que quand on prend des qubits de mauvaise qualité ("on" étant Dwave), l'engin résultant se réduira à un presse papier de luxe quel que soit le nombre de qubits. A ma connaissance (mais je peux me tromper) l'équipe de Martinis est la première à avoir un taux d'erreur sous le seuil et une disposition permettant de tourner un code correcteur. Ils sont encore très loin du St-Graal car le taux est juste en dessous de 1% (le plus haut seuil prouvé à ma connaissance) ce qui implique qu'il faudrait quelque chose comme plusieurs milliers de qubits physiques pour chaque qubit logique "propre" (ou dizaine de milliers? Où est Chip quand on a besoin de lui? ). Mais clairement ils sont sur un chemin qui a des chances raisonnables de réussir.