Pour faire du pop-corn, le micro-ondes ne dépense de l'électricité que pour chauffer les grains. La cuisinière à gaz, elle, chauffe tout le brûleur et l'air autour. C'est la même différence entre une puce quantique à photons et un supercalculateur classique lorsqu'ils résolvent un problème imaginé par Scott Aaronson. Ce problème — essentiellement un calcul de la façon dont la lumière s'emmêle dans un réseau complexe de miroirs — est un test idéal pour une machine quantique.
Le secret de l'économie réside dans le fait que les calculs classiques génèrent beaucoup d'entropie, c'est-à-dire de désordre et de chaleur. La puce photonique, où les particules de lumière voyagent à la vitesse de la lumière et interagissent à peine, produit beaucoup moins de ces « déchets ». Le comptage précis des photons individuels à la sortie confirme : l'énergie est dépensée pour le résultat, pas pour lutter contre le chaos.
Étonnamment, le processeur quantique gagne en énergie avant de gagner en temps. Cela signifie que les futurs accélérateurs quantiques pourraient prendre en charge les tâches les plus énergivores et réduire considérablement l'empreinte carbone des centres de données.
L'essence de l'expérience est de simuler le passage de la lumière à travers un enchevêtrement de miroirs et de séparateurs de faisceau. Pour de grands schémas, même les meilleurs supercalculateurs ne peuvent pas prédire le résultat, alors que la puce quantique le fait naturellement, en « calculant » par la nature elle-même.
Les auteurs de science-fiction décrivent souvent les ordinateurs quantiques comme tout-puissants. La réalité ajoute une agréable surprise : ils économisent aussi l'énergie.