Des chercheurs de Google ont démontré que la contextualité quantique joue un rôle clé dans la puissance des ordinateurs quantiques. À l'aide de leur ordinateur quantique Willow, l'équipe a implémenté des algorithmes qui mettent en évidence l'efficacité de cette propriété quantique. Ces résultats suggèrent une voie vers un avantage quantique sur les machines classiques.
Les ordinateurs quantiques se distinguent des ordinateurs traditionnels en exploitant des effets quantiques uniques comme la superposition et l'intrication. Une expérience récente de Google Quantum AI explore une autre propriété de ce type : la contextualité quantique. Cela désigne l'idée que les mesures sur des objets quantiques ne révèlent pas de traits préexistants indépendants d'autres mesures, contrairement aux objets classiques tels que la couleur ou la longueur d'un stylo.
En 2018, des scientifiques ont prouvé mathématiquement que la contextualité pouvait alimenter un algorithme quantique pour localiser une formule mathématique cachée au sein d'une structure plus large en un nombre fixe d'étapes, quel que soit la taille de la structure. L'équipe de Google a testé cela sur sa machine Willow, passant de quelques qubits à 105. Malgré les niveaux de bruit plus élevés de Willow causant une légère augmentation des étapes, elle a surpassé les estimations pour les ordinateurs classiques.
Les chercheurs ont également exécuté d'autres protocoles dépendants de la contextualité, observant des effets plus forts que dans les travaux précédents. Cela pointe vers un avantage quantique, où les systèmes quantiques surpassent les classiques dans des tâches spécifiques.
Adán Cabello, de l'Université de Séville, a déclaré : « Quand j'en ai entendu parler pour la première fois, j'ai dit que ce ne pouvait pas être vrai. C'est assez incroyable. » Vir Bulchandani, de la Rice University, a ajouté : « Ces résultats démontrent clairement comment les ordinateurs quantiques actuels repoussent les limites de la physique quantique expérimentale. » Il considère de telles tâches comme des benchmarks pour les ordinateurs quantiques visant un avantage pratique.
Cependant, Daniel Lidar, de l'Université du Sud de la Californie, note que la preuve complète d'avantage nécessite plus de qubits et un meilleur contrôle des erreurs. Des travaux futurs pourraient relier cela à des techniques de correction d'erreurs. L'étude, détaillée dans arXiv DOI : 10.48550/arXiv.2512.02284, met l'accent sur le rôle inhérent de la contextualité dans les systèmes quantiques, contrairement à l'intrication qui doit être conçue.