L'affirmation de D-Wave selon laquelle ses ordinateurs quantiques peuvent résoudre des problèmes qui prendraient des centaines d'années sur des machines classiques ont été compromis par deux groupes de recherche distincts montrant que même un ordinateur portable ordinaire peut effectuer des calculs similaires
Avantage de D-Wave2 Chipe d'ordinateur quantique
La société de calcul quantique D-Wave affirme que ses appareils peuvent résoudre des problèmes qui seraient pratiquement impossibles pour les ordinateurs classiques – mais deux groupes de recherche distincts ont désormais mis en doute la réclamation.
Comme indiqué par Nouveau scientifique L'année dernière, D-Wave a publié un pré-imprimé affirmant que ses ordinateurs quantiques avantageux pourraient calculer les problèmes de modèle de champ transversal de champ – une version quantique d'une approximation mathématique de la façon dont la matière se comporte lors du changement d'états, comme d'un liquide à un gaz – qui serait impraticable à résoudre sur un ordinateur traditionnel.
Cet article a maintenant passé l'examen par les pairs et a été publié dans la revue Science Le 12 mars, mais en même temps, les chercheurs travaillant sur des algorithmes classiques ont montré que ces problèmes sont facilement accessibles aux machines ordinaires.
Dries Sels à l'Université de New York et ses collègues disent qu'ils ont effectué des calculs similaires sur un ordinateur portable normal en seulement deux heures, en utilisant un domaine de mathématiques appelé Tensor Networks. Ces réseaux réduisent essentiellement la quantité de données dont une simulation nécessite, en réduisant considérablement la puissance de calcul requise pour l'exécuter.
Andrew King à D-Wave dit que cela ne fait rien pour changer la réclamation initiale de l'entreprise. «Ils n'ont pas fait tous les problèmes que nous avons faits, ils n'ont pas fait toutes les tailles que nous avons faites, ils n'ont pas fait tous les observables que nous avons faits, et ils n'ont pas fait tous les tests de simulation que nous avons faits», explique King. « C'est donc une énorme avancée, ce sont de grands chercheurs … mais ce n'est pas quelque chose qui réfute notre revendication de suprématie. »
King dit qu'après avoir entendu parler du papier SELS, il a décidé d'effectuer des calculs plus importants impliquant jusqu'à 3200 qubits – bits quantiques, les éléments constitutifs des ordinateurs quantiques – bien au-delà des 54 simulés par Sels. Il dit que cela démontre en outre la suprématie quantique, bien que les résultats ne soient pas encore publiés.
Sels appelle cette réponse «un peu mesquine», affirmant que son approche du tenseur pourrait facilement évoluer davantage. Le temps d'exécuter l'algorithme évolue linéairement proportionnellement à la taille du problème, dit-il, il n'est donc pas nécessaire de tester des problèmes plus importants. « Si cela les rendait vraiment (D-Wave) super-heureux, et ensuite ils diraient » OK, vous l'avez fait « , nous pourrions le faire », explique Sels. «Je ne prévois pas le faire. Je ne vois pas l'intérêt.
Séparément, Linda Mauron et Giuseppe Carleo à EPFL à Lausanne, en Suisse, disent que les problèmes de modèle de champ transversal peuvent être résolus sans avoir besoin d'un enchevêtrement quantique – une source clé des avantages supposés d'un ordinateur quantique – ou en simulant une quantité minimale d'enchevêtrement avec un ordinateur ordinaire.
Carleo dit que la paire s'est précipitée pour publier son papier pour coïncider avec D-Wave Science publication, et il admet qu'il ne se concentre que sur un seul type de problème résolu par l'entreprise et n'atteint pas la même échelle. L'article de D-Wave suggère qu'un tel calcul prendrait jusqu'à 200 ans sur un puissant supercalculateur, explique Carleo, mais lui et Mauron l'ont fait en trois jours en utilisant seulement quatre unités de traitement graphique (GPU) – une quantité assez modeste de calcul. Cela dit, il dit que dans une semaine, il devrait être possible de dépasser la taille des problèmes résolus par D-Wave.
«La leçon à apprendre est que si vous dites:« C'est au-delà de la simulation classique », il y aura une simulation classique qui le fera», explique Carleo. « Ma suggestion, lorsqu'ils écrivent ces papiers, est d'éviter ces affirmations, car ils n'en ont pas besoin. »
En réponse, un porte-parole de D-Wave a rejeté ces calculs. «Dans notre article, nous avons constaté que les simulations de ce type étaient trop faciles pour faire de fortes affirmations», explique le porte-parole. «Bien que ce document semble être une avance, il ne remet pas en question nos affirmations de la simulation quantique au-delà du classique.»
Si les résultats sont confirmés pour avoir été renversés, ce ne serait pas la première fois que les ordinateurs quantiques sont présentés comme imbattables, pour être prouvé le contraire. En 2019, Google a affirmé que son ordinateur quantique sycamore pourrait effectuer des calculs qui prendraient même le supercalculateur classique le plus puissant au monde 10 000 ans. Mais en 2022, les chercheurs ont utilisé 512 GPU pour terminer la tâche en environ 15 heures, et en 2024, une autre équipe a terminé la même tâche en 14,22 secondes. Ces accélérations classiques reposaient également sur les réseaux de tenseur.
Aleks Kissinger à l'Université d'Oxford a déclaré que D-Wave a été l'une des premières start-ups travaillant sur l'informatique quantique, offrant ce qu'elle appelait le premier ordinateur quantique disponible dans le commerce dès 2011. Mais la société avait été en proie à ses débuts par des doutes d'experts sur les doutes d'experts dans certains problèmes d'optimisation.
Les questions sur la quantification de D-Wave ont été plus ou moins mises au lit à ce stade, mais il reste à voir si ses appareils peuvent vraiment résoudre des problèmes impossibles pour les machines régulières. «Je pense que, en général, ces jours-ci, ils semblent être plus respectés que peut-être dans le passé où ils faisaient ces grandes affirmations et gardaient tous les détails un peu sous le capot», explique Kissinger. «Ces jours-ci, vous pouvez voir beaucoup de détails sur ce que font réellement leurs appareils.»
