Caltech et Oratomic estiment qu'un ordinateur quantique utile pourrait se contenter de 10 000 à 20 000 qubits

Caltech indique que l'architecture de correction d'erreurs proposée peut encoder chaque qubit logique avec seulement cinq qubits physiques, contre environ 1 000 dans les méthodes classiques. L'université explique que l'approche repose sur des atomes neutres, que des faisceaux laser appelés pinces optiques peuvent déplacer et intriquer au sein d'un réseau.

Caltech rattache ce nombre réduit de qubits à un risque de sécurité. Selon l'université, ce calendrier accéléré signifie que la sécurité des communications numériques, transactions financières et messageries privées comprises, pourrait être compromise plus tôt que prévu. Le communiqué précise qu'un ordinateur quantique suffisamment grand utilisant l'algorithme de Shor pourrait casser le chiffrement RSA et ECC actuel. Les auteurs insistent sur l'importance d'une migration sûre et rapide vers de nouveaux schémas de chiffrement résistants aux attaques quantiques.

Comment l'estimation baisse

Caltech rappelle que les estimations précédentes tablaient sur des millions de qubits pour un ordinateur quantique fiable. Les nouveaux résultats indiquent qu'une machine pleinement réalisée pourrait se contenter de 10 000 à 20 000 qubits. Ce besoin réduit signifie qu'une telle machine pourrait, en théorie, être opérationnelle d'ici la fin de la décennie, selon Caltech. Auparavant, les spécialistes pensaient qu'il faudrait encore 10, voire 20 ans, pour construire une machine aussi précise.

Madelyn Cain, scientifique théorique principale chez Oratomic et co-première autrice, affirme que ces travaux réduisent le nombre de qubits de deux ordres de grandeur au maximum. John Preskill, physicien théoricien à Caltech, déclare que l'équipe développe des architectures à atomes neutres qui « réduisent considérablement les estimations de ressources pour l'informatique quantique tolérante aux fautes ». Le rapport a été mis en ligne, précise Caltech. Manuel Endres, professeur de physique à Caltech, qualifie le résultat de « correction d'erreurs ultra-efficace », selon CoinMarketCap.

Pourquoi les atomes neutres comptent

Endres et ses collègues ont récemment construit le plus grand réseau de qubits jamais assemblé, avec 6 100 atomes neutres piégés, indique Caltech. HPCwire rapporte que l'équipe a divisé un laser en 12 000 pinces pour tenir les atomes. Les réseaux de ce type ne comptaient auparavant que quelques centaines de qubits. Le réseau a maintenu les qubits en superposition pendant environ 13 secondes, près de 10 fois plus longtemps que les réseaux similaires précédents, tout en manipulant des qubits individuels avec une précision de 99,98 pour cent. L'équipe a aussi déplacé des atomes sur des centaines de micromètres en conservant la superposition.

Endres explique que les qubits à atomes neutres peuvent être connectés directement sur de grandes distances, car une pince peut transporter un atome à l'autre bout d'un réseau et l'y intriquer. Cette capacité à déplacer les atomes est au cœur du schéma de correction d'erreurs, selon Caltech.

L'entreprise derrière l'annonce

Oratomic indique avoir levé 300 000 000 dollars en série A. ARCH Venture Partners, Spark Capital et Khosla Ventures ont codirigé le tour, avec la participation de Bezos Expeditions, Index Ventures, General Catalyst, Lowercarbon Capital et Bain Capital. Vinod Khosla a écrit sur X que ce tour était le premier investissement le plus important de sa société à ce jour.

Dolev Bluvstein, PDG d'Oratomic, a déclaré à TechCrunch qu'Oratomic ne doit pas être comparé à PsiQuantum, une start-up valorisée 7 000 000 000 dollars en septembre dernier, qui vise une machine à un million de qubits d'ici la fin de l'année prochaine. Il précise qu'Oratomic a besoin d'environ 10 000 à 20 000 qubits et a déjà démontré tous les composants essentiels à une échelle légèrement inférieure. Oratomic saute l'étape des ordinateurs quantiques bruyants à échelle intermédiaire, selon Bluvstein, et ne prévoit ni de construire ni de vendre ces prototypes, que la plupart de ses concurrents proposent.

Ce qui reste non démontré

Le résultat est théorique, précise Caltech. Oratomic n'a montré ses composants qu'à une échelle réduite, a confié Bluvstein à TechCrunch. Le communiqué de Caltech affirme que ces conclusions signifient que des ordinateurs quantiques tolérants aux fautes pourraient être à portée, sans donner de date pour une démonstration à grande échelle. Oratomic indique qu'il travaillera étroitement avec l'Advanced Quantum Computing Mission de Caltech sur le traitement de l'information quantique, avec l'objectif de construire le premier ordinateur quantique tolérant aux fautes à l'échelle utilitaire.

La suite

Oratomic indique avoir levé cette série A pour construire un ordinateur quantique viable et viser une machine à l'échelle utilitaire d'ici la fin de la décennie. Le financement des start-up quantiques a atteint un record de 3 900 000 000 dollars sur 127 opérations en 2025, selon PitchBook. Dimitri Zabelin, auteur de la recherche, écrit que le secteur est « passé du débat sur la faisabilité à la concurrence sur l'exécution ».