Anthropic a annoncé le 16 octobre 2026 que Claude, quasiment sans intervention humaine, avait conçu des circuits quantiques demandant moins de qubits et moins de portes logiques que les meilleures solutions publiées jusque-là, sur un ensemble de huit tâches de référence. Le projet a été mené par Andi Gu dans le cadre du programme STEM Fellows de l'entreprise, avec le physicien quantique Alek Kemeny, d'Anthropic, et les chercheurs de Harvard Susanne Yelin et Mikhail Lukin, ce dernier également rattaché à QuEra Computing. L'article de 46 pages a été mis en ligne sur arXiv le 15 octobre (arXiv:2610.22367).

Le dispositif fonctionne en boucle fermée. Claude Mythos 5 recevait pour chaque circuit une description en langage courant et rédigeait des implémentations en Python ; un programme évaluateur indépendant vérifiait leur exactitude et leur attribuait un score égal au nombre de qubits multiplié par le nombre de portes, indicateur du temps de calcul ; le modèle s'appuyait sur ce score pour proposer une nouvelle version, sans aucune intervention humaine entre deux tours. Les huit primitives couvrent le calcul numérique, la chimie, l'optimisation, la simulation quantique et la théorie des nombres. D'après le résumé de l'article, les circuits obtenus réduisent nettement à la fois le nombre de portes Toffoli et de qubits par rapport à l'état de l'art pour sept tâches sur huit ; pour la huitième, la recherche a débouché sur une nouvelle architecture réversible d'inversion modulaire dans les corps premiers.

Optimiser un circuit quantique est délicat : impossible d'y prévoir des embranchements comme dans un programme classique, impossible aussi d'effacer les résultats intermédiaires. Chaque étape doit être réversible ; les calculs auxiliaires doivent donc être défaits, ce qui coûte des portes, ou conservés, ce qui coûte des qubits. C'est ce compromis que Claude devait repousser.

L'exemple phare concerne l'addition de points sur une courbe elliptique, référence classique car elle pèse l'essentiel du coût des attaques quantiques contre le logarithme discret sur ces courbes. L'étape la plus coûteuse est l'inversion modulaire. La méthode dite divsteps, efficace sur un ordinateur classique, n'avait jamais donné de circuit quantique exploitable, car sa version réversible doit mémoriser l'historique complet des branches empruntées. Après une exécution de 53 heures avec très peu d'indications, Claude a proposé de retrouver cette information à partir de la paire de nombres elle-même, a démontré de nouvelles identités algébriques pour en tirer une règle de décodage exacte, l'a validée par de vastes simulations puis formalisée en Lean. Anthropic y voit la première implémentation réversible de divsteps sans historique stocké. En jouant sur le moment où il vaut mieux stocker que décoder, Claude a ensuite produit une famille de conceptions ; l'une d'elles utilise 12 % de qubits en plus mais 17 fois moins de portes que la plus compacte des solutions antérieures.

Le second résultat porte sur l'interférométrie quantique décodée (DQI), piste candidate pour une accélération superpolynomiale sur des problèmes d'optimisation, dont l'étape la plus lourde est le décodage Reed-Solomon. Claude a remplacé l'algorithme d'Euclide étendu par le décodage de Berlekamp-Massey, reconstruit la plupart des valeurs temporaires au lieu de les stocker et lancé 403 millions de décodages simulés pour dimensionner une réserve unique de 19 qubits plutôt que 665 dans le pire des cas, en acceptant environ un échec sur 10 000 exécutions, dans la marge tolérée. Selon Anthropic, le décodeur nécessite ainsi 12 fois moins de portes que la construction précédente de Google.

L'entreprise met ces gains en regard de la lenteur historique des estimations : le nombre de portes nécessaires pour simuler l'agrégat FeMoco, au cœur d'une enzyme bactérienne, est passé d'environ 50 000 milliards de portes Toffoli en 2017 à quelque 340 millions, au terme de huit années de travaux menés par de nombreuses équipes, alors que la conception pour les courbes elliptiques est issue d'une seule exécution de 53 heures. Anthropic estime que la même méthode pilotée par un évaluateur pourrait s'appliquer aux codes correcteurs d'erreurs, aux décodeurs et au contrôle du matériel.

Les limites sont réelles. Au début, Claude s'est montré prudent à l'excès, remettant sans cesse en cause ses propres progrès et privilégiant les méthodes connues ; les chercheurs lui ont donc imposé plusieurs approches en parallèle et l'ont parfois poussé à élargir sa recherche. Les résultats sont des estimations de ressources pour de futures machines tolérantes aux fautes, pas des exécutions sur du matériel quantique, et l'idée d'une informatique quantique utile plus précoce relève de la projection d'Anthropic. L'article est une prépublication et aucune réplication indépendante n'avait été trouvée lors de la publication.

Références