Silq : simplifier la programmation quantique

Programmer les ordinateurs quantiques de manière aussi fiable qu’avec les langages de développement de l’informatique classique : c’est l’objectif de Silq, le nouveau langage de haut niveau conçu par l’Ecole polytechnique fédérale de Zürich (ETHZ).

Zoom sur les ordinateurs quantiques

C’est Richard Feynman qui fait partie des premiers scientifiques à avoir compris au début des années 1980 qu’on peut utiliser les lois de la mécanique quantique pour simuler et mieux comprendre les systèmes quantiques à l’aide d’autres systèmes quantiques. Or, les ordinateurs classiques sont vite limités pour faire face au volume de données nécessaires à la simulation.

Un ordinateur quantique est ainsi assimilable à un ordinateur classique, à la différence qu’il effectue des calculs en utilisant directement les lois de la physique quantique, dont celle de superposition des états quantiques. Il peut dans certains cas effectuer des calculs beaucoup plus rapidement qu’un ordinateur classique, qui multiplie les bits d’information (0 ou 1) quand lui utilise des qubits.
Les qubits correspondent à des généralisations de bits classiques, consistant en une superposition simultanée de ces deux états.

Si les physiciens savent faire des ordinateurs quantiques, ils restent relativement élémentaires : les experts savent qu’il faut disposer d’un très grand nombre de qubits mais que plus le nombre est grand, plus la superposition des états quantiques est instable. Elle peut même disparaître avant que le calcul ne soit terminé.
Les scientifiques ont ainsi tendance à penser que seuls les simulateurs quantiques sont en mesure de concurrencer les ordinateurs classiques. Ces machines sont en effet spécialisées dans la résolution de problèmes spécifiques : les acteurs majeurs du monde entier, tels que Google et IBM, sont entrés dans une compétition acharnée pour créer le simulateur quantique le plus abouti.

Un langage pour simplifier la programmation quantique

Dans ce contexte, l’Ecole polytechnique fédérale de Zürich (ETHZ) a travaillé à la conception de Silq, un langage de haut niveau utilisant un système de typage statique fort.
L’objectif : programmer les ordinateurs quantiques de manière aussi fiable qu’avec les langages de développement de l’informatique classique, et, in fine, simplifier la programmation quantique.
Avec lui, les programmeurs peuvent exploiter le potentiel des ordinateurs classiques avec beaucoup plus d’efficacité qu’en utilisant les langages classiques, grâce à un code plus compact, rapide, intuitif et facile à comprendre.
Le langage présente de nombreux bénéfices, notamment lorsqu’il est appliqué à l’algorithme de Grover : sémantique plus intuitive, code réduit et simplifié, erreurs de programmation évitées.

Un marché en forte expansion

L’informatique quantique est un sujet brûlant, qui se développe à tel point que le besoin d’un langage de programmation de haut niveau s’est fait ressentir, Q# de Microsoft ou SDK Qiskit d’IBM étant déjà insuffisants.
Les experts sur le sujet, notamment en matière de développement, vont donc être très demandés dans les années à venir.

Il sera indispensable de disposer d’excellentes bases en informatique quantique : ensuite, tout est possible !

Et vous, que pensez-vous du langage de programmation quantique Silq ?