Claude réduit jusqu’à 17 fois le nombre de portes de circuits quantiques

Schéma de conception de circuits quantiques avec Claude
Anthropic a testé Claude sur huit tâches de conception de circuits quantiques. Crédit : Anthropic.

Anthropic affirme que Claude Mythos 5 a conçu des circuits quantiques plus efficaces que les meilleures solutions publiées sur huit tâches de référence. Sur un calcul d’arithmétique elliptique, l’un des nouveaux circuits utilise jusqu’à 17 fois moins de portes, au prix de 12 % de qubits supplémentaires.

L’expérience a été menée dans le cadre du programme STEM Fellows d’Anthropic avec des chercheurs de Harvard et de QuEra Computing. Le modèle recevait une description en langage naturel, écrivait une proposition de circuit, puis récupérait automatiquement le résultat d’un évaluateur chargé de vérifier sa correction et de mesurer son coût.

Une boucle autonome pendant 53 heures

Claude a travaillé en boucle fermée : chaque proposition était testée, notée selon le nombre de qubits et de portes, puis révisée. Anthropic indique que le système a fonctionné pendant 53 heures avec une intervention humaine limitée au brief initial et à quelques demandes pour explorer d’autres pistes.

Les huit exercices couvraient la chimie, l’optimisation, la simulation physique, la théorie des nombres et le calcul numérique. Selon les résultats publiés, Claude a amélioré les meilleurs circuits connus sur chaque tâche. Le cas le plus spectaculaire concerne l’inversion modulaire, une opération coûteuse dans les calculs sur courbes elliptiques.

Un circuit quantique doit être réversible : il ne peut pas simplement effacer ses résultats intermédiaires comme un programme classique. Les méthodes existantes doivent donc conserver l’historique des décisions prises pendant le calcul, ce qui consomme beaucoup de qubits. Claude a proposé de reconstruire ces décisions à partir des valeurs intermédiaires elles-mêmes, sans stocker tout l’historique.

Le modèle a dérivé des identités mathématiques, testé sa méthode par simulation et formalisé une partie de la preuve avec Lean. Anthropic décrit une famille de compromis entre mémoire et durée d’exécution. L’une des variantes ajoute 12 % de qubits par rapport au circuit le plus compact, mais réduit de 17 fois le nombre de portes.

Des gains algorithmiques, pas une percée matérielle

L’étude ne signifie pas qu’un ordinateur quantique utile est soudain disponible. Les machines actuelles restent limitées par le nombre de qubits, leur sensibilité au bruit et les exigences de correction d’erreurs. Les circuits proposés doivent aussi être examinés et reproduits par la communauté scientifique.

Le résultat montre plutôt qu’un modèle peut explorer automatiquement un espace de conception très technique lorsque la correction de chaque proposition est vérifiable par un programme. Sur une autre tâche, Claude aurait réduit d’environ douze fois l’étape la plus coûteuse d’un algorithme quantique d’optimisation fondé sur le décodage Reed-Solomon.

Cette combinaison est importante : le modèle produit des idées, mais l’évaluateur impose une mesure objective et rejette les solutions incorrectes. Elle limite le risque de retenir une réponse plausible mais fausse, sans remplacer la validation scientifique. Le papier complet a été publié sur arXiv avec les détails nécessaires à l’analyse des circuits.

Si les résultats sont confirmés, l’intérêt sera d’exploiter plus efficacement le matériel quantique futur. Réduire les portes diminue le temps de calcul et l’exposition aux erreurs, tandis que limiter les qubits réduit la taille de la machine requise. L’expérience situe donc l’apport de l’IA dans la conception algorithmique, bien avant le déploiement d’applications quantiques courantes.

Sources : publication d’Anthropic, article scientifique et compte rendu d’Interesting Engineering.

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