YORKTOWN HEIGHTS, N.Y. et CHICAGO – le 30 juillet 2026 – IBM (NYSE: IBM) et des chercheurs de l’université de Chicago ont annoncé aujourd’hui une démonstration dans le domaine de l’informatique quantique qui répond aux critères fondamentaux de l’avantage quantique : effectuer des calculs hors de portée des principales méthodes de simulation classiques, tout en assurant que les résultats obtenus sont exacts.

Dans leur nouvel article,  intitulé « Sampling hard circuits with verifiably high fidelity » (Échantillonnage de circuits complexes avec une fidélité élevée vérifiable), les chercheurs ont démontré que ces deux objectifs pouvaient être atteints simultanément grâce à une nouvelle conception de circuits quantiques encodés, permettant ainsi l'une des plus importantes démonstrations de calcul quantique logique à ce jour. Ces circuits et leurs résultats sont désormais également accessibles publiquement sur le Quantum Advantage Tracker.

Instaurer la confiance dans les résultats quantiques

Depuis des années, les chercheurs utilisent un test de référence connu sous le nom de Random Circuit Sampling (RCS) (Échantillonnage de circuits aléatoires) pour évaluer la capacité des ordinateurs quantiques à surpasser les systèmes classiques. En termes simples, le RCS consiste à demander à un ordinateur quantique de générer des motifs si complexes qu’un ordinateur classique ne peut pas les reproduire efficacement. Le défi a toujours résidé dans la vérification : à mesure que le problème se complique, il devient de plus en plus difficile, puis impossible, de prouver que la réponse fournie par l’ordinateur quantique est correcte, sans formuler d’hypothèses fortes sur son fonctionnement interne.

Dans le cadre de leur expérience, des chercheurs d'IBM et de l'université de Chicago ont surmonté cet obstacle en proposant une alternative structurée au RCS. L'équipe a pu démontrer que cette alternative respectait les mêmes critères de complexité que le RCS, et surtout que cette nouvelle structure permettait de détecter les erreurs au cours du calcul.

« La vérification reste l’un des principaux défis à relever pour établir de manière incontestable l’avantage quantique expérimental », a déclaré Bill Fefferman, Associate Professor à l’université de Chicago. « Cette expérience développe des techniques visant à mieux caractériser la fidélité des états quantiques complexes bruités, renforçant ainsi la confiance dans la capacité de l’ordinateur quantique à résoudre un problème dont la complexité computationnelle est élevée. »

Soumik Ghosh, Doctorant au sein du groupe de Bill Fefferman à l’université de Chicago, a ajouté : « Au-delà du renforcement de la validation expérimentale, les progrès en matière de vérification pourraient ouvrir la voie à des applications concrètes pour la prochaine génération d’ordinateurs quantiques. »

Dans le cadre de l’une des plus importantes démonstrations de correction d’erreurs jamais réalisées à ce jour dans le monde, l’équipe a exécuté 70 qubits logiques — en les protégeant des erreurs pour réaliser 2 415 opérations logiques à deux qubits et 468 portes logiques « T », deux indicateurs qui quantifient la complexité d’un circuit quantique. Grâce à l’encodage du circuit, le calcul logique a permis d’atteindre des taux d’erreur logiques effectifs dix fois inférieurs aux taux d’erreur physiques, ce qui a permis d’obtenir une fidélité du circuit remarquablement élevée, même avec un nombre élevé de portes.

« Nous sommes désormais pleinement entrés dans l’ère de l’avantage quantique », a déclaré Jay Gambetta, Directeur d’IBM Research et IBM Fellow. « Nous avons démontré un calcul quantique hors de portée des capacités pratiques des ordinateurs classiques, qui établit, avec une confiance statistique, une borne inférieure quant à la fidélité de son exécution. Cette avancée majeure offre aux scientifiques, aux développeurs et aux entreprises une nouvelle base leur permettant de faire confiance aux ordinateurs quantiques à mesure qu’ils s’attaquent à des problèmes bien au-delà de ce que nous pouvons réaliser avec des méthodes classiques. »

L'équipe a démontré que de nombreuses méthodes de simulation classiques de pointe nécessitaient des durées d'exécution prohibitives, alors que l'ordinateur quantique d'IBM a mis environ 15 minutes pour accomplir cette tâche.

La correction d'erreurs et la confiance dans les résultats des calculs constituent des étapes essentielles vers le passage à l'échelle de l'informatique quantique — et ces travaux marquent une avancée significative dans cette voie.

D’autres annonces concernant l’avantage quantique émergent

Aujourd'hui, parallèlement à cette avancée majeure d'IBM et de l’université de Chicago, des partenaires de l'écosystème d’IBM annoncent également des démonstrations de l'avantage quantique avec des calculs fiables. Pour en savoir plus : https://www.ibm.com/quantum/blog/quantum-advantage-is-here.

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