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Quantique : Google offre 150 000 dollars à qui fera maigrir ses programmes, et l'IA a le droit de participer


Google met 150 000 dollars sur la table, et pour une fois on ne te demande pas de construire un ordinateur quantique. On te demande de faire maigrir ses programmes. Le concours s'appelle « Verifiable Quantum Circuit Compilation », il a ouvert le 22 octobre sur Kaggle, le site de compétitions de programmation qui appartient à Google, et tu as jusqu'au 20 janvier 2027 pour y participer. Et le plus beau : Google t'encourage à faire faire le boulot par une IA.

Alors là, forcément, j'ai voulu comprendre ce qu'il y avait à gagner. Et pas seulement les 50 000 dollars du premier prix.

Un ordinateur quantique en forme de lustre doré, fait de tubes et de plaques de cuivre, suspendu dans un laboratoire, avec appuyé contre son support un grand chèque géant de concours portant la somme de 150 000 dollars

Le premier prix vaut 50 000 dollars, et le chèque géant n'est pas fourni

Pourquoi faire maigrir un programme quantique ?

Un ordinateur quantique, ça calcule avec des « qubits », des bits très spéciaux qui peuvent explorer plusieurs possibilités à la fois. Le problème, c'est qu'ils sont fragiles. Le moindre souffle de chaleur ou de bruit les fait se tromper. Pour corriger ces erreurs, il faut un système de correction qui coûte une fortune : chaque qubit utile en mobilise des centaines, voire des milliers d'autres pour le surveiller. Je racontais la semaine dernière comment Google venait justement de diviser par 40 les erreurs d'une pièce clé de ce système.

Résultat, un programme quantique se paie au nombre de qubits qu'il utilise et au nombre d'opérations qu'il enchaîne (les « portes », l'équivalent quantique d'une instruction). Chaque qubit en moins et chaque porte en moins abaissent la barre que la machine doit franchir. Google l'écrit noir sur blanc dans son annonce : il faut compresser les programmes pour que les applications utiles arrivent plus tôt.

Tu te souviens du MP3 ? Personne n'avait de disque dur assez gros pour stocker sa discothèque en qualité CD. On n'a pas attendu les gros disques : on a compressé la musique, et des centaines de chansons ont tenu dans un baladeur grand comme un paquet de cartes. Ici, c'est pareil. Plutôt que d'attendre la machine géante, on rétrécit le programme pour qu'il tienne sur une machine plus petite.

Sur une piste d'athlétisme, une barre de saut en hauteur est abaissée d'un cran par deux mains, pendant qu'un petit processeur quantique doré attend au pied du tapis pour sauter. Deux étiquettes : barre du haut, programme de départ ; barre du bas, programme compressé

Chaque opération supprimée, c'est un cran de moins pour la machine

Trois exercices, dont un qui sent bon Quake III

Le concours propose trois morceaux de programme à compresser, chacun tiré d'un vrai problème.

Le premier vient de la fusion nucléaire, cette énergie que les chercheurs rêvent de produire en imitant le Soleil. Pour simuler un plasma, il faut calculer en boucle une racine carrée inverse, un sur racine de x. Et là, le geek qui sommeille en moi a souri, parce que la « racine carrée inverse rapide », c'est le nom de l'astuce de programmation la plus célèbre de l'histoire du jeu vidéo : celle de Quake III, en 1999, avec sa constante magique incompréhensible et son commentaire de développeur resté culte. Vingt-sept ans plus tard, Google demande sa version quantique.

Le deuxième, c'est un problème d'optimisation, trouver la meilleure solution parmi des milliards. On doit y décoder un code de Reed-Solomon. Ça a l'air barbare, mais tu en utilises tous les jours : c'est la technique qui permet à un QR code abîmé ou à un CD rayé d'être quand même lus.

Le troisième, c'est la chimie de l'engrais. Oui, l'engrais. On en reparle plus bas, parce que c'est celui qui finit dans ton assiette.

Pour chaque exercice, Google fournit un programme de départ et un vérificateur. Tu proposes une version plus courte, le vérificateur contrôle qu'elle donne toujours le bon résultat, et tu marques des points selon le nombre de qubits et de portes que tu as économisés. Le tout est en open source, sous licence Apache 2.0, donc réutilisable par n'importe qui.

Comment vérifier un programme quantique sans ordinateur quantique ?

C'est la vraie astuce du concours. Normalement, simuler un programme quantique sur un ordinateur classique devient impossible au-delà d'une quarantaine de qubits. Mais les morceaux choisis par Google ont une particularité : ils se comportent comme une calculatrice ordinaire, une entrée donne une sortie, sans jamais mélanger les possibilités. Ton PC peut donc les tester en leur envoyant des milliers d'entrées au hasard et en vérifiant chaque réponse.

Google a sorti pour ça un outil gratuit, kickmix, qui teste jusqu'à 60 milliards d'opérations par seconde sur un seul cœur de processeur, selon Google. Pour te donner une idée, c'est plus de sept opérations par seconde pour chaque être humain sur Terre, avec un seul petit bout de ton PC. Seule nuance, que Google reconnaît lui-même : tester au hasard ne prouve pas à cent pour cent que deux programmes sont identiques. Mais la plupart des calculs quantiques tolèrent une petite erreur bornée, donc ça suffit.

Et c'est exactement ce qui rend le concours taillé pour l'IA : un agent propose une modification, le vérificateur répond oui ou non en quelques instants, l'agent recommence. Des milliers de fois par heure, sans jamais se lasser.

Google a déjà la réponse, sous enveloppe scellée

Petit détail savoureux. En interne, Google a lâché ses propres modèles Gemini sur les trois exercices, et ils ont battu les meilleurs résultats publiés jusqu'ici, sur les trois. Mais Google ne montre pas ses programmes. Il a seulement publié leur empreinte numérique, un « hash », une sorte de code-barres unique calculé à partir du fichier. Impossible de retrouver le programme à partir de ce code-barres, mais impossible aussi de tricher après coup : à la fin du concours, Google révélera ses circuits, et n'importe qui pourra vérifier qu'ils correspondent bien à l'empreinte publiée aujourd'hui.

C'est l'enveloppe scellée chez le notaire, version 2026. Google dit en gros : on a déjà fait mieux que tout le monde, voyons si vous faites mieux que nous. Ça s'appelle avoir confiance en soi !

Sur un bureau en bois de notaire, une enveloppe kraft fermée par un cachet de cire rouge porte l'inscription manuscrite : à ouvrir le 20 janvier 2027. À côté, un tampon et un stylo plume

Google a publié l'empreinte de ses circuits, il ne les révélera qu'après la fin du concours

Bon, et ça servira à quoi chez toi ?

Prenons l'exercice de chimie, parce que c'est celui qui finit dans ton caddie. Le FeMoCo, c'est le petit cœur de métal d'une enzyme que certaines bactéries utilisent pour fabriquer de l'engrais à partir de l'air, à température ambiante, dans les racines des pois et du trèfle. Nous, pour faire la même chose à l'usine, on chauffe à plus de 400 degrés sous une pression énorme, et ce procédé engloutit à lui seul une ou deux unités sur cent de toute l'énergie produite sur la planète, selon un éditorial de la revue Nature Synthesis paru en 2023. Comprendre comment la bactérie s'y prend, c'est le rêve d'un engrais moins cher et moins gourmand en énergie, donc à terme ta baguette et tes légumes.

Pareil pour la fusion : si elle marche un jour, c'est de l'électricité propre sur ta facture. Et l'optimisation, c'est le camion de livraison qui fait moins de kilomètres pour t'apporter ton colis.

Deux scènes côte à côte. À gauche, une grande usine d'engrais qui fume, avec l'étiquette : aujourd'hui, plus de 400 degrés et une pression énorme. À droite, les racines d'un plant de pois couvertes de petites boules, avec l'étiquette : la bactérie, à température ambiante

Ce qu'une bactérie fait dans une racine de pois, nos usines le font à plus de 400 degrés

Maintenant, l'honnêteté. Aucun ordinateur quantique actuel ne sait faire tourner ces calculs. Il faudra des machines bien plus grosses et bien plus fiables, et ça se compte en années, peut-être en dizaines d'années, et rien ne garantit que ce sera un jour rentable. Le concours ne rapproche pas l'engrais miracle de demain matin. Il rapproche le jour où la machine sera assez bonne, en baissant la barre qu'elle doit franchir.

On a déjà vu ce film. Le laser, en 1960, on l'appelait « une solution qui cherche un problème ». Aujourd'hui il lit les codes-barres de tes courses à la caisse et transporte Internet dans la fibre. Et ces mêmes techniques de compression servent aussi dans l'autre sens : c'est avec des calculs de ce genre que les chercheurs estiment combien de qubits il faudrait pour menacer un jour tes bitcoins.

Ce qui me plaît dans ce concours, c'est que pour une fois, le quantique ne se joue pas dans un labo à plusieurs millions avec un frigo à moins 273 degrés. Il se joue sur un PC, avec un bon agent IA et un peu d'obstination. Et je ne vais pas mentir, l'idée de lâcher Claude Code dessus un week-end me trotte dans la tête. Rendez-vous le 20 janvier, quand Google ouvrira son enveloppe : on verra bien qui, de Gemini ou des humains armés de leurs IA, a écrit le programme le plus court !

Sources

Article écrit avec l'aide de Claude Code, relu et corrigé par moi.

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