Les physiciens quantiques embrassent l’incertitude. Après tout, l’un des principes fondamentaux du domaine est Le principe d’incertitude de Werner Heisenberg indiquant que nous ne pouvons pas connaître avec précision à la fois la position et la vitesse d’une particule. En revanche, les gouvernements, les entreprises et les investisseurs ont tendance à détester les choses qu’ils ne comprennent pas. Et une énorme incertitude entoure les dernières tentatives de construction de puissants ordinateurs quantiques.
L’informatique quantique va-t-elle réécrire les règles du calcul, de la cryptographie, de la logistique et de la science des matériaux, comme le prétendent des partisans enthousiastes ? Ou nous dirigeons-nous vers un « hiver quantique », où les difficultés diaboliques de construire un ordinateur quantique fonctionnel conduisent à un effondrement de la confiance ?
Cette première question a refait surface à la suite de la publication récente d’un document de recherche chinois décrivant une manière théorique de casser la forme la plus courante de cryptage en ligne en combinant les techniques informatiques quantiques et classiques existantes. S’il était prouvé, ce serait l’étoffe des cauchemars de sécurité, accélérant l’arrivée du soi-disant Q-day, lorsque les utilisateurs pourraient “casser Internet”.
Les cryptographes ont depuis longtemps compris le risque, mais ont supposé qu’il faudrait un saut massif dans la capacité de calcul quantique avant qu’il ne se matérialise. La méthode de cryptage RSA standard, utilisée par la plupart des banques, des gouvernements et des sociétés Internet, repose sur le fait que s’il est facile de multiplier deux grands nombres premiers, il est difficile d’inverser le processus et de déduire les nombres d’origine. Cependant, en 1994, le mathématicien Peter Shor a écrit un algorithme montrant comment cela pouvait théoriquement être fait sur un ordinateur quantique, même s’il n’en existait pas alors.
L’hypothèse était qu’un ordinateur quantique aurait besoin de millions de bits quantiques, ou qubits, pour être suffisamment fiable pour déchiffrer le cryptage RSA. Même dans le scénario le plus optimiste, cela semble dans une décennie. L’ordinateur quantique le plus puissant à avoir été dévoilé publiquement – l’Osprey d’IBM – n’a que 433 qubits. Et les difficultés de mise à l’échelle restent colossales. Un chercheur chinois a comparé le défi à aligner les chatons; à peine en avez-vous mis un en place que les autres s’en vont.
Ce qui est nouveau dans l’approche chinoise, c’est qu’elle combine des capacités informatiques quantiques naissantes avec un algorithme de factorisation, écrit par un autre mathématicien, Claus Schnorr, pour un ordinateur classique. Les chercheurs ont calculé que cela pourrait fonctionner sur un ordinateur quantique avec seulement 372 qubits.
Les experts occidentaux disent que cette approche pourrait rapprocher le jour Q. Mais même les auteurs de l’article ne savent pas si la méthodologie pourrait évoluer, ni combien de temps cela prendrait. “Il est tout à fait possible que cet algorithme fonctionne sur le papier, mais qu’il prenne tellement de temps à fonctionner dans la pratique qu’il pourrait ne pas être une accélération très utile”, déclare Tim Spiller, directeur du Quantum Communications Hub britannique.
Même ainsi, le document chinois agira comme un aiguillon pour l’Institut national américain des normes et de la technologie, qui depuis 2016 sollicite et examine plusieurs techniques pour assurer le cryptage post-quantique. Il y a eu des tentatives parallèles pour construire des réseaux d’information quantique sécurisés, qui fonctionnent déjà sous forme expérimentale. Le conseil des experts aux entreprises est le suivant : ne paniquez pas, adoptez les normes de chiffrement approuvées par le NIST chaque fois qu’elles sont adoptées et évitez les marchands d’huile de serpent qui proposent des solutions rapides.
Le dernier développement intervient alors que les doutes grandissent quant à savoir si les chercheurs pourront un jour développer des ordinateurs quantiques suffisamment robustes pour tenir leurs promesses les plus extravagantes. Un sceptique éloquent est Sabine Hossenfelder, la physicienne théoricienne allemande et pince-sans-rire YouTuber, qui soutient que l’informatique quantique a été survendue et qu’un “hiver quantique” approche. “Cela ne changera pas le monde, il y aura au mieux des applications de niche, et cela prendra beaucoup plus de temps que de nombreuses start-ups veulent vous faire croire”, dit-elle dans sa dernière vidéo.
Pourtant, des approches hybrides pourraient accélérer les utilisations pratiques de l’informatique quantique. Même les ordinateurs quantiques rudimentaires peuvent aider à faire des choses que les ordinateurs classiques ne peuvent pas faire seuls, comme l’optimisation des opérations logistiques et l’enrichissement des outils d’apprentissage automatique. “Les gens utilisent déjà des dispositifs quantiques à court terme à de telles fins commerciales”, déclare Josh Nunn, directeur scientifique de la start-up Orca Computing.
La seule certitude est que l’avenir de l’industrie de l’informatique quantique restera incertain, à la fois utile et inutile, comme l’a commenté un lecteur de FT. Il reste un pari d’investissement très asymétrique. Comme le disent les investisseurs en capital-risque, vous ne pouvez jamais perdre que 100 % de votre argent, mais parfois, lorsque vous gagnez, vous pouvez gagner 100 fois.