Voilà plus d'une décennie que Microsoft travaille sur l'informatique quantique. Aujourd’hui, l'objectif de l'entreprise est de mettre ces théories en pratique et elle multiplie ses efforts pour créer le hardware et les logiciels qui serviront de base à un futur ordinateur quantique. Pour diriger le développement de ce hardware et de ces logiciels quantiques, Microsoft a déjà nommé Todd Holmdahl, impliqué auparavant dans le développement des technologies Kinect, HoloLens, et Xbox. La firme de Redmond a également embauché quatre éminents professeurs d'université pour contribuer à cette recherche : Leo Kouwenhoven, professeur à l'université de technologie de Delft aux Pays-Bas ; Charles Marcus, professeur à l'Université de Copenhague ; Matthias Troyer, professeur à l'ETH de Zurich ; et David Reilly, professeur à l'Université de Sydney en Australie. Tous conservent leurs titres officiels de professeur.

En théorie, les ordinateurs quantiques peuvent nettement dépasser les supercalculateurs actuels. La finalité étant de créer des ordinateurs quantiques universels capables de faire tourner tous les programmes existants et de réaliser des calculs aussi variés que les ordinateurs actuels. Les tout premiers ordinateurs quantiques savent faire tourner un nombre limité d'applications. Des entreprises comme IBM, D-Wave et Google mènent également leurs propres recherches sur l'informatique quantique. Selon les chercheurs d'IBM, qui essayent également de créer des hardwares capables de résoudre des problèmes spécifiques, il ne faut pas espérer voir un ordinateur quantique universel avant quelques décennies.

Des circuits quantiques encore à créer

Les ordinateurs quantiques de D-Wave et d’IBM sont fondés sur des bases théoriques différentes, et chaque entreprise jugea son approche meilleure que celle de son concurrent. D-Wave a une forte politique d’incitation des programmeurs. L’entreprise espère qu’en incitant le plus de développeurs à tester son matériel, elle favorisera les usages de son matériel.

On ne sait pas dans combien de temps Microsoft pourra livrer un hardware quantique. Comme les autres fabricants, l’entreprise va devoir créer les circuits quantiques sur lesquels elle pourra tester ses applications et commencer à s'attaquer à des problèmes comme la correction d'erreurs, la tolérance aux pannes et la perte de signal. Les hardwares opérationnels ne seront livrés qu'après la résolution d'un certain nombre de problèmes de calcul quantique. Mais Microsoft propose déjà une boîte à outils logicielle qui permet de simuler un ordinateur quantique. Les ordinateurs conventionnels traitent des données binaires composées de chaînes de 0 et de 1. Cependant, les ordinateurs quantiques sont beaucoup plus complexes : ils tournent avec des processeurs qubits qui exploitent les lois de la mécanique quantique pour atteindre différents états.

Les puces neuromorphiques en ligne de mire

Un qubit peut contenir un 1 et un 0 simultanément et être projeté dans des états au-delà de ces valeurs. Grâce aux qubits, les ordinateurs quantiques peuvent effectuer du calcul en parallèle, et ils sont donc plus puissants et plus rapides que les ordinateurs actuels, même les plus performants. Cependant, les qubits sont instables. Certaines interférences, notamment électromagnétiques, peuvent fausser entièrement un calcul.

L’ordinateur quantique sur lequel travaillent les chercheurs de Microsoft présente une topologie entièrement nouvelle. Il utilise par exemple des matériaux exotiques pour limiter les erreurs dont la viabilité et la fiabilité ne sont pas encore prouvées. Il faudra peut-être beaucoup de temps à Microsoft pour créer ses circuits quantiques. L'informatique quantique suscite beaucoup d’intérêt, car la fabrication de puces plus petites pour accélérer PC et serveurs devient de plus en plus difficile. Les puces neuromorphiques et les circuits quantiques pourraient fournir la solution qui permettra à l’informatique d’aller plus loin.