Les chercheurs anticipent que 2026 pourrait marquer le début d'applications pratiques des ordinateurs quantiques en chimie, en tirant parti de leur nature quantique inhérente pour aborder des calculs moléculaires complexes. Les avancées de 2025 ont jeté les bases, avec des machines plus grandes attendues pour permettre des simulations plus sophistiquées. Ce progrès pourrait bénéficier aux domaines industriel et médical en améliorant les prédictions des structures et réactivités moléculaires.
Le défi de comprendre la structure, la réactivité et d'autres propriétés chimiques d'une molécule provient du comportement quantique de ses électrons. Les supercalculateurs traditionnels peinent avec des molécules de plus en plus complexes, mais les ordinateurs quantiques, en tant que dispositifs quantiques eux-mêmes, offrent un avantage naturel pour ces tâches.
En 2025, des étapes significatives ont démontré ce potentiel. Des équipes chez IBM et l'institut RIKEN du Japon ont combiné un ordinateur quantique avec un supercalculateur pour modéliser plusieurs molécules. Des chercheurs de Google ont développé et testé un algorithme quantique pour déterminer des structures moléculaires. Pendant ce temps, RIKEN a collaboré avec Quantinuum pour créer un flux de travail de calcul d'énergies moléculaires, où le système quantique détecte ses propres erreurs. Séparément, Qunova Computing a introduit un algorithme utilisant des éléments quantiques pour calculer les énergies environ 10 fois plus efficacement que les méthodes classiques.
En regardant vers 2026, les experts s'attendent à ce que des ordinateurs quantiques plus grands accélèrent ces efforts. David Muñoz Ramo chez Quantinuum note : « Les machines plus grandes à venir nous permettront de développer des versions plus puissantes de ce [flux de travail] existant, et en fin de compte, nous pourrons aborder les problèmes généraux de chimie quantique. » Son équipe a simulé une molécule d'hydrogène jusqu'à présent, avec des cibles plus complexes comme les catalyseurs industriels en vue.
D'autres initiatives s'alignent de manière similaire. En décembre, Microsoft s'est associé à la startup de logiciels quantiques Algorithmiq pour accélérer le développement d'algorithmes de chimie quantique. Une enquête de Hyperion Research identifie la chimie comme le domaine principal de progrès en informatique quantique l'année prochaine, passant du deuxième et quatrième rang dans les enquêtes précédentes, reflétant un intérêt et des investissements croissants.
Cependant, la réalisation complète dépend de l'obtention de la tolérance aux fautes dans les systèmes quantiques, un objectif universel parmi les fabricants. Comme l'observent Philipp Schleich et Alán Aspuru-Guzik de l'Université de Toronto dans un commentaire récent dans Science : « La capacité d'un ordinateur quantique à résoudre des problèmes plus rapidement qu'un ordinateur classique dépend d'un algorithme tolérant aux fautes. » Jusque-là, les approches hybrides combleront l'écart, transformant potentiellement la recherche chimique dans l'industrie et la médecine.
