Des chercheurs suédois ont réalisé une avancée majeure en informatique quantique qui pourrait accélérer de façon spectaculaire les applications d’intelligence artificielle et transformer la manière dont les modèles d’IA sont entraînés et déployés.
Le 24 juin 2025, une équipe dirigée par l’étudiant au doctorat Yin Zeng à l’Université de technologie de Chalmers a dévoilé un amplificateur de qubits activé par impulsions qui s’attaque à l’un des plus grands défis du passage à l’échelle des ordinateurs quantiques : la consommation d’énergie et la génération de chaleur.
Cet amplificateur innovant ne s’active que lors de la lecture de l’information provenant des qubits, ne consommant qu’un dixième de l’énergie requise par les meilleurs amplificateurs actuels, sans compromis sur la performance. Cette réduction spectaculaire de la consommation d’énergie aide à prévenir la perte de l’état quantique des qubits — un phénomène appelé décohérence — qui a longtemps limité le développement de l’informatique quantique.
« Il s’agit de l’amplificateur le plus sensible qu’il soit possible de construire aujourd’hui à l’aide de transistors », explique Zeng, premier auteur de l’étude publiée dans IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. « Nous avons réussi à réduire sa consommation d’énergie à seulement un dixième de celle des meilleurs amplificateurs actuels, sans sacrifier la performance. »
L’équipe a utilisé la programmation génétique pour permettre un contrôle intelligent de l’amplificateur, lui permettant de réagir aux impulsions de qubits en seulement 35 nanosecondes. Cette rapidité est cruciale puisque l’information quantique est transmise sous forme d’impulsions, et l’amplificateur doit s’activer assez vite pour suivre le rythme de lecture des qubits.
Le professeur Jan Grahn, qui a supervisé la recherche, souligne : « Cette étude offre une solution pour le passage à l’échelle futur des ordinateurs quantiques, où la chaleur générée par ces amplificateurs de qubits constitue un facteur limitant majeur. »
Les implications pour l’IA sont profondes. De récentes expériences menées par des chercheurs de l’Université de Vienne ont démontré que même des ordinateurs quantiques de petite taille peuvent améliorer la performance de l’apprentissage automatique grâce à de nouveaux circuits quantiques photoniques. Leurs résultats suggèrent que la technologie quantique actuelle n’est plus seulement expérimentale — elle peut déjà offrir des avantages concrets pour certaines applications d’IA.
Les ordinateurs quantiques exploitent les principes de la mécanique quantique, permettant aux qubits d’exister dans plusieurs états simultanément. Cela leur permet de traiter des problèmes complexes bien au-delà des capacités des ordinateurs classiques. Avec seulement 20 qubits, un ordinateur quantique peut représenter plus d’un million d’états différents en même temps.
À mesure que les ordinateurs quantiques intègrent davantage de qubits, leur puissance de calcul croît de façon exponentielle, mais il devient aussi plus difficile de gérer la chaleur et de prévenir la décohérence. La percée de Chalmers s’attaque directement à ce défi, ouvrant la voie au développement de systèmes quantiques plus grands et plus stables, spécialement optimisés pour les charges de travail en IA.
Des experts prédisent que l’IA améliorée par le quantique pourrait révolutionner des domaines tels que la découverte de médicaments, la science des matériaux, la modélisation financière et la résolution de problèmes d’optimisation complexes, qui demeurent aujourd’hui inaccessibles même pour les superordinateurs les plus puissants.