Des chercheurs de l'Université d'Oxford ont réalisé une avancée majeure en démontrant pour la première fois l'informatique quantique distribuée, reliant deux processeurs quantiques distincts en un système entièrement connecté. Cette percée, publiée dans Nature, rapproche le développement des supercalculateurs quantiques capables de résoudre des problèmes inaccessibles aux ordinateurs classiques.
L'un des plus grands défis de l'informatique quantique est la scalabilité. Pour réaliser des calculs révolutionnaires, les ordinateurs quantiques doivent traiter des millions de qubits, mais intégrer un tel système dans un seul appareil est impraticable en raison des contraintes de taille et de refroidissement. La nouvelle approche permet de résoudre ce problème en connectant de petits modules quantiques via des fibres optiques, permettant ainsi de répartir les calculs sur un réseau sans limite quant au nombre de processeurs connectés.
Le système repose sur des modules de qubits d'ions piégés, qui transmettent des données à l'aide de photons au lieu de signaux électriques. Cela permet l'intrication de qubits entre des modules distincts, rendant possible l'exécution d'opérations quantiques via la téléportation quantique. Bien que la téléportation d'états quantiques ait déjà été réalisée auparavant, c'est la première fois que des opérations quantiques logiques sont téléportées entre différents processeurs, ouvrant ainsi la voie à un internet quantique du futur.
Cette technologie est comparable à l'architecture des supercalculateurs classiques, qui relient plusieurs processeurs pour former un système plus puissant. Pour démontrer l'efficacité de la méthode, les chercheurs ont exécuté avec succès l'algorithme de Grover, un algorithme de recherche quantique capable de trouver des informations dans des bases de données non structurées bien plus rapidement que les ordinateurs traditionnels. Cela prouve que l’approche distribuée améliore considérablement la puissance des ordinateurs quantiques, leur permettant d’effectuer en quelques heures des calculs qui prendraient des années aux supercalculateurs actuels.
Le chercheur principal, le professeur David Lucas, a souligné que l'expérience confirme la faisabilité de l'informatique quantique en réseau avec la technologie actuelle. Cependant, l’extension des ordinateurs quantiques reste un défi majeur qui nécessitera de nouvelles avancées en physique et des percées technologiques. Cette étude a été financée par le UK Quantum Computing and Simulation Hub, dans le cadre du Programme national britannique des technologies quantiques.