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 le doctorant Yin Zeng à l’Université de technologie de Chalmers a dévoilé un amplificateur de qubits piloté par impulsions qui répond à l’un des défis majeurs de la montée en échelle des ordinateurs quantiques : la consommation d’énergie et la génération de chaleur.
Cet amplificateur innovant ne s’active que lors de la lecture des informations provenant des qubits, ne consommant qu’un dixième de l’énergie requise par les meilleurs amplificateurs actuels, sans compromis sur les performances. Cette réduction spectaculaire de la consommation énergétique permet d’éviter que les qubits ne perdent leur état quantique — un phénomène appelé décohérence — qui constituait jusqu’ici un frein majeur à l’informatique quantique.
« Il s’agit de l’amplificateur le plus sensible que l’on puisse 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 les performances. »
L’équipe a utilisé la programmation génétique pour permettre un contrôle intelligent de l’amplificateur, le rendant capable 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, précise : « Cette étude offre une solution pour la montée en échelle future 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 les performances de l’apprentissage automatique grâce à de nouveaux circuits quantiques photoniques. Leurs résultats suggèrent que la technologie quantique d’aujourd’hui 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 à la fois.
À mesure que le nombre de qubits augmente, la puissance de calcul des ordinateurs quantiques croît de façon exponentielle, mais la gestion de la chaleur et la prévention de la décohérence deviennent également plus complexes. L’avancée réalisée à Chalmers répond directement à ce défi, ouvrant la voie au développement de systèmes quantiques plus grands et plus stables, spécialement optimisés pour les charges de travail liées à l’IA.
Les experts prédisent que l’IA amplifiée par le quantique pourrait révolutionner des domaines tels que la découverte de médicaments, la science des matériaux, la modélisation financière ou encore la résolution de problèmes d’optimisation complexes, aujourd’hui inaccessibles même aux superordinateurs les plus puissants.