La révolution quantique de la Chine : Zuchongzhi-3 fait mordre la poussière aux supercalculateurs

Développé par l’Université des sciences et technologies de Chine (USTC), Zuchongzhi-3 marque un bond sans précédent dans le domaine du calcul quantique. Avec ses 105 qubits supraconducteurs et une architecture à 182 coupleurs, ce processeur surclasse non seulement ses prédécesseurs, mais aussi les supercalculateurs classiques et même les puces quantiques les plus avancées de Google.

Des performances à couper le souffle

Zuchongzhi-3 est capable d’exécuter des tâches d’échantillonnage de circuits aléatoires un million de milliards de fois plus vite que le supercalculateur Frontier, actuellement le plus puissant au monde. Pour donner un ordre d’idée, une tâche qui demanderait près de 5,9 milliards d’années à un supercalculateur classique est accomplie en quelques centaines de secondes par Zuchongzhi-3. C’est 15 ordres de grandeur plus rapide que les meilleures machines classiques et un million de fois plus rapide que les dernières puces quantiques de Google.

Le secret de cette performance réside dans une conception matérielle et logicielle de pointe :

• 105 qubits transmon fabriqués à partir de matériaux avancés comme le tantale et l’aluminium, réduisant la sensibilité au bruit et augmentant la stabilité.
• Un réseau bidimensionnel de 182 coupleurs qui optimise l’interconnectivité et la vitesse de traitement.
• Des techniques de fabrication innovantes, notamment l’intégration “flip-chip”, qui permet une densité de connexion maximale et une perte de signal minimale.

Des chiffres qui donnent le vertige

• Fidélité des portes à un qubit : 99,90 %
• Fidélité des portes à deux qubits : 99,62 %
• Fidélité de lecture : 99,13 %
• Temps de cohérence : 72 microsecondes, permettant des calculs plus complexes avant la décohérence

Ces avancées permettent à Zuchongzhi-3 d’exécuter des circuits quantiques profonds et complexes, là où les précédents processeurs étaient limités par la perte rapide de cohérence et les erreurs de calcul.

La sortie de Zuchongzhi-3 place la Chine en position de force face aux États-Unis, jusque-là leaders incontestés avec Google et son processeur Willow. Si Google avait revendiqué la “suprématie quantique” en 2019 avec son processeur Sycamore (53 qubits), la Chine vient de repousser cette frontière bien plus loin :

• Google Sycamore (2019) : 53 qubits, tâche résolue en 200 secondes (10 000 ans sur un supercalculateur)
• Google Willow (2024) : 105 qubits, mais Zuchongzhi-3 affiche une rapidité un million de fois supérieure
• Zuchongzhi-3 (2025) : 105 qubits, tâche équivalente résolue en quelques centaines de secondes (5,9 milliards d’années sur un supercalculateur classique)

Des applications révolutionnaires à l’horizon

Les retombées de Zuchongzhi-3 dépassent largement le simple exploit technique. Ce processeur ouvre la voie à des applications concrètes dans des domaines cruciaux :

• Découverte de nouveaux médicaments grâce à la simulation de molécules complexes
• Intelligence artificielle avec des algorithmes quantiques ultra-rapides
• Cybersécurité quantique et communication inviolable via l’intrication quantique
• Chimie quantique et optimisation de processus industriels

L’un des grands défis de l’informatique quantique reste la gestion des erreurs. L’équipe chinoise travaille activement sur la correction automatique des erreurs quantiques grâce à l’amélioration du code de surface, visant à augmenter la distance de correction de 7 à 11. Cette avancée est essentielle pour passer du prototype de laboratoire à l’ordinateur quantique universel, capable de résoudre des problèmes réels à grande échelle.

Un paysage mondial bouleversé

La Chine prend une longueur d’avance dans la course à l’informatique quantique, forçant les autres puissances à accélérer leurs investissements en recherche et développement. Cette percée pourrait redéfinir les équilibres technologiques mondiaux et ouvrir une nouvelle ère de découvertes scientifiques et industrielles.

Avec Zuchongzhi-3, la Chine ne se contente pas de battre des records : elle ouvre la porte à une révolution technologique qui transformera la science, l’industrie et la société tout entière. Le rêve d’une puissance de calcul quasi illimitée n’est plus un fantasme, mais une réalité en marche. La question n’est plus de savoir si l’ordinateur quantique changera le monde, mais quand et comment il bouleversera notre quotidien.

La révolution quantique est en marche, et elle ne fait que commencer.