Informatique quantique : 5 idées fausses qui peuvent biaiser vos décisions

Idée fausse no 1 : l’informatique quantique se résume à l’ordinateur quantique

La première confusion est sémantique. Quand on dit « informatique quantique », on pense tout de suite « ordinateur ». Or les ordinateurs quantiques (les QPU) ne sont qu’un pan - et pas forcément le plus avancé – d’un domaine composé de plusieurs grandes familles.

Les capteurs quantiques, par exemple, existent bel et bien. Certains sont déjà commercialisés comme alternatives au GPS, et sont déployés sur des drones, ou installés dans des hôpitaux, rappelle Cécile Perrault.

La communication quantique est elle aussi en cours de déploiement. Des datacenters intègrent déjà des solutions de cryptographie post-quantique (PQC) pour se protéger des futures attaques.

Les machines quantiques, enfin, désignent au sens large plusieurs technologies plus ou moins mûres, comme le recuit quantique, la simulation quantique (quantique analogique), ou donc l’ordinateur quantique.

Le recuit quantique (« quantum annealing » en anglais) est une approche spécialisée dans les problèmes d’optimisation combinatoire ; logistique, finance, planification. Son but est de trouver l’optimum ou le minium d’une fonction, et uniquement l’optimum ou le minimum. Le responsable d’une grande banque européenne qui explore activement le quantique confirme que « le recuit excelle particulièrement dans ce type de problème. »

La simulation quantique analogique, elle, consiste à reproduire le comportement de systèmes physiques complexes – des molécules, des matériaux – en les modélisant directement dans un dispositif quantique, sans passer par un algorithme universel et sans passer par du calcul. D’où son nom de « analogique ».

Ces deux approches ne sont pas des ordinateurs quantiques universels. Elles sont conçues pour des tâches bien précises. Et oui, certaines sont déjà opérationnelles… dans des contextes de recherche.

Face au recuit et au simulateur, le QPU, ou ordinateur quantique universel, avec « des portes logiques », concentre l’essentiel de l’attention médiatique. Et pourtant…

Idées fausses no 2 : les QPU sont opérationnels

« Nous en sommes, littéralement, au niveau du premier transistor », tranche Cécile Perrault, également CTO de Alice&Bob.

Plusieurs pays se sont procuré des machines quantiques. Des cloudistes comme OVH également. Des entreprises manipulent ces qubits dans le cloud. Mais toutes ces machines qui sont aujourd’hui disponibles sont des NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum). Elles sont composées de qubits très bruités, instables et sujets à de très nombreuses erreurs.

Ce que l’on peut acheter ou louer aujourd’hui est une sorte de terrain d’entraînement, pas des outils prêts à la production, estime en substance Cécile Perrault. Le terrain est très utile. Il permet d’apprendre à manipuler des qubits, à écrire des algorithmes, et à préparer ses équipes. Mais un transistor reste un transistor. Pas un ordinateur ou un processeur (QPU) opérationnel. « Nous avons encore du chemin à faire », insiste-t-elle.

Ce constat est confirmé par les expérimentateurs les plus avancés. « Les portes logiques permettent théoriquement de résoudre n’importe quel problème de calcul. Mais ce n’est pas encore prêt », concède le responsable de la banque européenne.

Chez Renault, Patrick Bastard, expert fellow et directeur technologie et réglementation, abonde. « L’informatique quantique n’est pas aussi mature que l’IA et beaucoup moins que le HPC » avec qui elle s’articule. Et pour cause, aucun cas d’usage potentiel du quantique identifié par le groupe n’est en production.

Idée fausse no 3 : les qubits logiques sont une réalité

La solution au problème des qbits bruités, pour aller vers de « vrais » ordinateurs quantiques dits FTQC (Fault-Tolerant Quantum Computer), passera par des qubits « logiques » stables.

Un qbit logique s’obtient en faisant coopérer plusieurs qubits physiques pour qu’ils se corrigent mutuellement. Or seules deux entreprises dans le monde ont annoncé avoir atteint ce stade, rappelle Cécile Perrault. « Et elles ne vendent rien », sourit-elle.

Le FTQC est d’autant moins opérationnel que les algorithmes « que vous créez [pour les machines NISQ] ne fonctionneront pas sur les machines corrigées », avertit la vice-présidente du QuIC. La transition entre les deux générations n’est pas une montée de version. C’est une réécriture.

Idée fausse no 4 : des formes d’avantage quantique ont été atteintes

C’est l’annonce qui revient en boucle. Un acteur dit avoir atteint le « quantum advantage » (avantage ou suprématie quantique), c’est-à-dire le niveau où un ordinateur quantique surpasse un ordinateur classique sur un problème donné.

La réalité est plus nuancée. « Quand quelqu’un annonce un quantum advantage, il faut traduire : “nous pensons peut-être avoir un avantage quantique, et nous défions la communauté de nous prouver le contraire” », décrypte Cécile Perrault.

Car c’est précisément ce qui se passe à chaque annonce. Des mathématiciens du monde entier se saisissent du problème, et démontrent régulièrement qu’un ordinateur classique peut faire la même chose.

« Quand vous lisez une annonce, demandez-vous si elle a été testée en conditions réelles ou si elle n’existe encore que sur le papier. La différence est énorme », ajoute l’experte. « C’est comme ça que la science fonctionne. On pose une hypothèse, puis on la soumet au verdict de la communauté. »

Ce type d’annonce n’est donc pas une certitude, mais une hypothèse de recherche, soumise au feu de la communauté des chercheurs, et souvent mise en avant prématurément par des communicants.

Idée fausse no 5 : les roadmaps sont des prévisions fiables

Tous les acteurs du quantique publient des feuilles de route précises, avec des jalons chiffrés. Mais là encore, un responsable IT doit les lire pour ce qu’elles sont. Des prévisions, et pas des engagements fermes.

« Si tout se passe bien, l’ordinateur quantique sera là à la date prévue [par la roadmap]. Mais il y a une chance que les choses glissent », avertit Cécile Perrault.

Ce que ces feuilles de route ne disent pas non plus, c’est l’ampleur des infrastructures pour déployer le quantique à l’échelle. Contrairement à l’informatique « classique », une telle installation ne se résume pas à mettre un rack dans un datacenter. Certaines technologies quantiques nécessiteront un bâtiment entier pour seulement quelques qubits.

Permis de construire, nouvelles fonderies, chaînes d’approvisionnement inédites, « nous développons une nouvelle industrie, pas seulement un nouvel ordinateur », insiste Cécile Perrault.

Idée vraie : l’informatique quantique arrive

Ce que toutes ces roadmaps disent en revanche, et avec certitude cette fois, c’est que la technologie arrive doucement, mais sûrement. Et de moins en moins doucement.

« Il y a cinq ans, on parlait de 2040. Aujourd’hui, on parle de 2030 », note Cécile Perrault. « Cela vous dit que les choses avancent ».