Comment la Chine et l’Inde se battent-elles pour être compétitives dans le développement des ordinateurs quantiques ?

Qu'est-ce qu'un qubit ?

Alors que les ordinateurs traditionnels s'appuient sur des bits binaires (indiqués par 1 et 0) pour traiter l'information, les ordinateurs quantiques utilisent des bits quantiques, ou qubits, représentés par des particules quantiques. Le contrôle des qubits par des dispositifs de contrôle est au cœur de la puissance de traitement des ordinateurs quantiques.

Les qubits d'un ordinateur quantique sont similaires aux bits d'un ordinateur traditionnel. Fondamentalement, le processeur d'un ordinateur traditionnel effectue tout son travail en manipulant des bits. De même, un processeur quantique effectue tout son travail en manipulant des qubits.

Le passage du traitement bivarié au traitement multivarié accroît la puissance de calcul de manière exponentielle. Dès lors, des problèmes complexes que les supercalculateurs les plus puissants mettraient des années à résoudre seront résolus en quelques secondes par les ordinateurs quantiques.

L'Inde est à la traîne par rapport à la Chine dans la production d'ordinateurs quantiques

En avril de cette année, le gouvernement indien a approuvé un financement de 730 millions de dollars pour le programme National Quantum Mission (NQM) du pays, qui vise à fournir des ordinateurs quantiques de taille moyenne avec 50 à 1 000 qubits physiques d'ici 2031.

En juin, les États-Unis et l’Inde ont établi le mécanisme conjoint de coordination quantique Inde-États-Unis pour faciliter la collaboration entre l’industrie, le monde universitaire et les organisations gouvernementales, et les deux pays travaillent également à un accord global sur la science et la technologie de l’information quantique.

Mais actuellement, l'Organisation de recherche et de développement de la défense, l'Institut Tata de recherche fondamentale et la société informatique Tata Consultancy Services développent toujours un ordinateur quantique à 7 qubits en Inde.

Entre-temps, en mai 2021, le scientifique chinois Pan Jianwei et son équipe de l'Université des sciences et technologies de Chine ont lancé l'ordinateur quantique à 66 qubits Zuchongzhi-2, qui reste l'ordinateur quantique le plus rapide de Chine.

En septembre 2021, Origin Quantum, un fabricant d'ordinateurs quantiques basé à Hefei, en Chine, a annoncé le lancement d'un ordinateur quantique de 1 000 qubits d'ici 2025. Cependant, l'entreprise rencontre des difficultés pour lancer son ordinateur quantique Wukong de 72 qubits, nommé d'après le Roi Singe de la mythologie chinoise. Actuellement, l'ordinateur quantique le plus rapide produit par Origin Quantum, appelé Benyuan Wuyuan et lancé en 2021, n'atteint que 24 qubits.

« La recherche et la production de l'ordinateur quantique Wukong se poursuivent actuellement sans accroc. Son lancement officiel est prévu pour la fin de l'année. Nous poursuivrons ensuite le développement d'un ordinateur quantique d'une vitesse supérieure à 72 qubits », a déclaré Zhang Hui, directeur général d'Origin Quantum.

Origin Quantum a été fondée en 2017 dans le but de transformer les résultats de la recherche scientifique chinoise en produits pratiques, a déclaré M. Zhang. Il a ajouté que l'entreprise avait passé trois ans à s'efforcer d'auto-approvisionner tous les composants de ses produits.

Zhang a déclaré que les ordinateurs quantiques ne seront commercialement viables que s'ils atteignent des vitesses de 50 à 100 qubits. Depuis l'année dernière, l'entreprise explore les applications de l'informatique quantique dans la finance, la biomédecine et l'intelligence artificielle, a-t-il précisé.

Certains scientifiques ont montré qu'un ordinateur quantique de 30 qubits a la puissance de calcul d'un supercalculateur avec une vitesse de 1 téraflop (un billion de calculs par seconde) tandis qu'un ordinateur quantique de 50 qubits est plus rapide qu'un supercalculateur lors de l'exécution de certaines tâches.

Les sanctions américaines affecteront-elles le développement de l’informatique quantique en Chine ?

En octobre dernier, l’administration Biden a interdit l’exportation de semi-conducteurs avancés, d’équipements de fabrication de puces semi-conductrices, d’ordinateurs quantiques et de supercalculateurs vers la Chine pour empêcher l’armée chinoise d’utiliser ces produits, notamment dans la fabrication de missiles hypersoniques et de systèmes de navigation basés sur l’intelligence artificielle.

En août de cette année, le président américain Joe Biden a signé un décret interdisant aux entreprises et aux fonds américains d'investir dans les secteurs chinois des semi-conducteurs, de l'IA et de l'informatique quantique à partir de 2024.

Origin Quantum ne devrait pas être affectée par les restrictions américaines à l'investissement, car elle n'a reçu aucun investissement étranger. Par ailleurs, l'entreprise fabrique également des puces supraconductrices pour Nexchip Semiconductor Corp., détenue à 52,99 % par le gouvernement de Hefei et à 27,44 % par le fabricant taïwanais de semi-conducteurs Powerchip Technology. La production ne sera pas affectée par les contrôles et sanctions à l'exportation américains.

Les commentateurs chinois souhaitent qu'Origin Quantum lance Wukong dès que possible.

« Les puces quantiques ont une puissance de calcul bien supérieure à celle des semi-conducteurs traditionnels. Une fois la technologie des puces quantiques arrivée à maturité, nous pourrons réduire notre dépendance à la lithographie avancée et devenir autonomes en puces haut de gamme », a déclaré un expert chinois des semi-conducteurs.

Le développement de l'informatique quantique aura des implications stratégiques pour la chaîne d'approvisionnement mondiale en semi-conducteurs. Le lancement réussi du smartphone 5G Mate60 Pro de Huawei, équipé de puces semi-conductrices de 7 nm, a démontré que la Chine ne craint ni le blocus ni le confinement technologique étrangers.

Dou Meng, vice-président d'Origin Quantum, a déclaré aux médias le 19 septembre que la société étudierait l'utilisation de son ordinateur quantique dans l'analyse des données médicales.

« L'informatique quantique présente des avantages en matière de traitement graphique. Pour explorer des applications en analyse de données médicales, nous avons utilisé notre propre algorithme pour traiter les images de patients atteints de cancer fournies par le Bengbu Medical College et réduire le temps de traitement par rapport aux ordinateurs traditionnels », a ajouté Dou Meng.

L’Inde peut-elle rattraper la Chine dans la course à l’informatique quantique ?

En novembre dernier, IBM a dévoilé l'ordinateur quantique Osprey de 433 qubits, l'ordinateur quantique le plus rapide au monde à ce jour. Le géant technologique prévoit de lancer l'ordinateur quantique Condor de 1 121 qubits cette année.

Certains experts en technologie pensent qu’une fois qu’un ordinateur quantique possède plus de 1 000 qubits physiques, il pourrait avoir plus de 50 qubits logiques ou utilisables, suffisamment pour effectuer divers calculs et générer une valeur commerciale.

Le 22 juin, les États-Unis ont déclaré qu'ils saluaient la participation de l'Inde au Consortium de développement économique quantique pour faciliter l'expertise et le commerce avec les principales nations quantiques partageant les mêmes idées.

Lors d'une rencontre le 8 septembre, le président américain Biden et le Premier ministre indien Narendra Modi ont déclaré que les deux pays renforceraient leur coopération scientifique, notamment dans l'exploration spatiale, la biotechnologie et l'informatique quantique.

Cependant, de nombreux experts en technologie affirment que le financement de 730 millions de dollars pourrait ne pas être suffisant pour le programme national indien de mission quantique, qui comprend non seulement l'informatique quantique, mais aussi les communications quantiques, la détection et la mesure quantiques, ainsi que les matériaux et dispositifs quantiques.

En fait, l’Inde est loin derrière la Chine dans la recherche sur les communications quantiques, car la Chine est le pays qui investit massivement dans ce domaine.