Des chercheurs de l’Université d’Oxford ont démontré pour la première fois la faisabilité du calcul quantique distribué en utilisant une interface de réseau photonique. Ils sont parvenus à connecter deux processeurs quantiques distincts pour les faire fonctionner comme un seul, sans en compromettre les performances. Les ordinateurs quantiques ont le potentiel de transformer de nombreux domaines, de la cryptographie au développement de médicaments, en passant par les modélisations climatiques. Reposant sur la superposition quantique des qubits (l’équivalent des bits en informatique classique), leur puissance de calcul permettrait à terme de réaliser en quelques heures des calculs qui prendraient des centaines d’années aux superordinateurs conventionnels.
Cependant, un ordinateur quantique suffisamment puissant pour de telles applications doit pouvoir traiter des millions de qubits. La technologie est confrontée à un important problème d’évolutivité, car il faudrait un dispositif immense pour pouvoir prendre en charge un tel volume de qubits. D’autre part, quelle que soit la plate-forme utilisée, augmenter le nombre de qubits tout en maintenant un contrôle et une interconnectivité suffisants constitue une difficulté supplémentaire. À ce jour, les plus puissants des processeurs quantiques disponibles ne peuvent traiter qu’un peu plus d’un millier de qubits.
Des architectures de calcul quantique distribué ont été proposées pour surmonter ces défis. Elles permettraient notamment d’effectuer des calculs quantiques de grande envergure en s’appuyant sur un réseau interconnecté de processeurs quantiques. Chaque processeur héberge un petit nombre de qubits et se connecte avec les autres par le biais de canaux d’information classiques et quantiques. Cela permettrait à la fois de traiter de plus grands volumes de qubits tout en préservant leur stabilité.
Les chercheurs de la nouvelle étude ont démontré la faisabilité de la téléportation quantique par le biais d’une infrastructure distribuée. Bien que la téléportation quantique ait déjà été réalisée auparavant, il s’agirait de la première démonstration de téléportation de portes logiques (les "briques" élémentaires composant un algorithme) à travers un réseau distribué. « Les précédentes démonstrations de téléportation quantique se sont concentrées sur le transfert d’états quantiques entre des systèmes physiquement séparés. Dans notre étude, nous utilisons la téléportation quantique pour créer des interactions entre ces systèmes distants », explique dans un communiqué Dougal Main, auteur principal de l’étude, détaillée dans la revue Nature. Cette démonstration pourrait établir les bases de l’internet quantique, où les processeurs distants pourraient former un réseau ultrasécurisé et performant.
University of Oxford : https://www.ox.ac.uk/news/2025-02-06-first-distributed-quantum-algorithm-brings-quantum-supercomputers-closer
