Qu'est-ce qu'un qubit, et pourquoi 20 000 d'entre eux comptent pour un ordinateur quantique viable

La start-up d'informatique quantique Oratomic a bouclé un énorme tour de financement de 300 millions de dollars pour un projet visant à construire un ordinateur quantique viable en n'utilisant que 20 000 qubits. Le tour a été co-dirigé par ARCH Venture Partners, Spark Capital et Khosla Ventures. Ce chiffre peut sembler être un détail technique, mais il renvoie en réalité à l'un des débats les plus fondamentaux du secteur : de combien de qubits un ordinateur quantique pratique a-t-il vraiment besoin ?

Un qubit est l'équivalent quantique du bit d'un ordinateur classique. Là où un bit classique ne peut être que 0 ou 1, un qubit peut représenter à la fois 0 et 1 grâce à la superposition quantique. Cette propriété est le fondement de la raison pour laquelle les ordinateurs quantiques peuvent, en théorie, résoudre certains types de problèmes de manière exponentiellement plus rapide que les machines classiques.

Mais la plus grande faiblesse des qubits est leur extrême fragilité. Ils sont très sensibles au bruit environnemental, à la chaleur et aux interférences électromagnétiques, ce qui peut entraîner une perte d'information via un phénomène appelé décohérence quantique. Pour compenser cette fragilité, les ingénieurs utilisent une technique appelée correction d'erreurs, qui combine de nombreux qubits physiques pour créer un unique qubit logique fiable.

C'est là que commence le grand débat du secteur. Certains chercheurs estiment qu'obtenir un qubit logique fiable pourrait nécessiter des milliers, voire des millions, de qubits physiques. Selon ce point de vue, atteindre une puissance de calcul suffisante pour des applications pratiques exigerait une échelle bien supérieure à celle des ordinateurs quantiques les plus avancés d'aujourd'hui.

L'approche d'Oratomic repose sur une stratégie d'ingénierie différente. L'entreprise affirme qu'en produisant des qubits physiques avec un taux d'erreur bien plus faible, le même niveau de fiabilité peut être atteint avec beaucoup moins de qubits. Si cette approche réussit, cela signifierait qu'un ordinateur quantique pratique pourrait voir le jour bien plus tôt que ce qui était estimé jusqu'ici.

Le fait que des investisseurs soient prêts à injecter un tel capital dans une start-up en phase précoce est interprété comme un signe que l'informatique quantique est passée du statut de curiosité académique à celui de catégorie d'investissement concrète. Un large éventail d'applications — de la découverte de médicaments à la science des matériaux, en passant par la cryptographie et la modélisation financière — alimente l'attrait commercial de cette technologie.

Les experts notent également que le nombre de qubits seul n'est pas une mesure suffisante. La fiabilité avec laquelle les qubits peuvent être connectés entre eux, la rapidité d'exécution des calculs et la durée pendant laquelle le système peut rester stable comptent tout autant que le nombre brut de qubits. C'est pourquoi le chiffre de « 20 000 qubits » doit être évalué en tenant compte de ces autres caractéristiques techniques.

Les approches concurrentes dans le secteur ajoutent encore de la nuance à ce débat. Certaines entreprises travaillent avec des qubits supraconducteurs, tandis que d'autres privilégient des plateformes physiques alternatives comme les ions piégés ou les systèmes photoniques. Chaque approche présente ses propres avantages et défis, ce qui signifie qu'il n'y a pas encore de gagnant clair quant à la technologie qui s'imposera.

La feuille de route d'Oratomic prévoit de passer par des étapes progressives de prototypage au cours des prochaines années. L'entreprise prévoit d'abord de valider les taux d'erreur sur des systèmes à petite échelle avant d'augmenter progressivement le nombre de qubits.

Les experts avertissent également que des objectifs aussi ambitieux ont historiquement conduit, ailleurs dans le secteur technologique, à des attentes exagérées. Savoir si les affirmations d'Oratomic se vérifieront nécessitera de suivre des jalons techniques concrets dans les années à venir.