IBM et ses partenaires revendiquent trois avantages quantiques

IBM, l’université de Chicago, Qedma, RIKEN, BlueQubit et la société européenne Algorithmiq ont présenté le 30 juillet 2026 trois travaux qu’ils qualifient de démonstrations d’avantage quantique. Ils portent sur des calculs devenus difficiles à reproduire avec les meilleures méthodes classiques disponibles.

Les trois études sont encore des prépublications. Leurs conclusions n’ont pas fait l’objet d’une évaluation scientifique complète et pourront être remises en cause par de nouveaux algorithmes classiques. Les équipes cherchent toutefois à dépasser une faiblesse fréquente de ce type d’annonce : la difficulté de vérifier un résultat dès lors qu’un ordinateur classique ne peut plus le recalculer.

Un circuit de 70 qubits logiques avec une borne de fidélité

Le premier travail, mené par IBM et l’université de Chicago, repose sur une méthode d’échantillonnage appelée « doped Clifford sampling ». Les chercheurs ajoutent 468 portes T, difficiles à simuler classiquement, à un circuit Clifford dont la structure reste exploitable pour détecter les erreurs.

L’expérience mobilise 97 qubits physiques afin d’encoder un calcul de 70 qubits logiques. Un qubit logique désigne ici une information quantique encodée avec des contrôles supplémentaires : il ne s’agit pas encore d’un qubit entièrement protégé par une machine tolérante aux pannes.

Les codes espace-temps employés signalent les incohérences apparues pendant l’exécution. En écartant les exécutions qui ne satisfont pas ces contrôles, les auteurs annoncent une réduction d’environ dix fois du taux d’erreur effectif. Ils établissent également une borne inférieure de fidélité de 0,284 avec un niveau de confiance de 95 %. Cette valeur ne correspond pas à un taux général de réussite de 28,4 %, mais au minimum statistique estimé pour l’état quantique produit.

Selon les auteurs, la taille et la structure du circuit placent son échantillonnage hors de portée pratique des principales méthodes classiques connues. Cette revendication concerne cependant un problème spécialisé, construit pour comparer les capacités des deux types de calcul, et non une accélération générale des logiciels courants.

Qedma mesure des oscillations que les simulations ne stabilisent plus

Le deuxième travail étudie un aimant quantique soumis à des impulsions périodiques, dans un régime de dynamique de Floquet. Qedma, IBM, RIKEN et BlueQubit ont exécuté des circuits atteignant 74 qubits sur un processeur IBM Quantum Heron R3, avec le logiciel d’atténuation des erreurs QESEM.

Selon les chercheurs, les méthodes classiques fondées sur des réseaux de tenseurs ne convergent plus dans les configurations les plus exigeantes. Une autre technique reposant sur la propagation de chemins de Pauli reste fortement dépendante des paramètres de troncature, malgré des calculs effectués sur des processeurs graphiques avancés et sur le supercalculateur japonais Fugaku.

Les résultats quantiques continuent de faire apparaître des oscillations persistantes de la magnétisation. Les équipes ont comparé plusieurs méthodes d’atténuation des erreurs et exécuté certains cycles sur les systèmes à ions piégés Quantinuum H2 et Helios. Ces essais apportent une corroboration sur une autre plateforme, mais ne constituent pas une reproduction indépendante de l’ensemble de l’expérience.

Algorithmiq valide le processus plutôt qu’une réponse classique

Le troisième travail porte sur la propagation de l’information dans un modèle de matière quantique hétérogène. Algorithmiq et IBM ont utilisé 56 qubits pour mesurer un « écho de Loschmidt d’opérateur », une quantité décrivant la manière dont une perturbation se diffuse dans un système quantique.

Plusieurs méthodes classiques ont produit des prédictions différentes dans la partie la plus complexe de l’expérience. Faute de résultat de référence, les chercheurs ont modifié volontairement le niveau de bruit, les réglages des portes et les processeurs IBM employés. Les résultats corrigés sont restés proches malgré ces changements.

Les auteurs proposent également de caractériser le bruit du processeur afin d’appliquer une annulation probabiliste des erreurs avec des marges d’incertitude quantifiées. Leur conclusion reste mesurée : les estimations quantiques seraient les plus crédibles parmi les méthodes comparées, sans pouvoir être assimilées à une solution exacte connue.

Ce résultat n’apparaît pas entièrement pour la première fois. Le problème et ses premières données figuraient depuis environ huit mois dans le Quantum Advantage Tracker. La prépublication de juillet détaille la méthode de validation et formalise une revendication jusqu’ici soumise à la comparaison publique avec les approches classiques.

Trois revendications encore ouvertes à la contestation

Le Quantum Advantage Tracker permet aux équipes spécialisées dans le calcul classique de tester les circuits, d’améliorer leurs simulations et de contester les écarts annoncés. Un avantage quantique peut disparaître lorsqu’une nouvelle méthode classique parvient à reproduire le calcul plus efficacement.

Ces travaux ne démontrent pas qu’un ordinateur quantique peut remplacer un supercalculateur dans les usages professionnels. Ils utilisent encore la sélection de résultats, l’atténuation des erreurs ou des modèles détaillés du bruit. Aucun des systèmes concernés n’est une machine quantique générale et entièrement tolérante aux pannes.

Les expériences montrent surtout comment des processeurs quantiques pourraient devenir des outils d’étude pour la dynamique des systèmes à plusieurs corps et certains modèles de matériaux. Elles ne résolvent pas encore un problème industriel à un coût, avec une précision ou dans un délai démontré comme supérieur aux solutions classiques disponibles.

Sources principales

• Sampling hard circuits with verifiably high fidelity
• Resolving Structure in Prethermal Floquet Dynamics with Precision Quantum Computation
• Observable Estimation in the Absence of Classical Verification

Crédit image : IBM.