Atlantico, c'est qui? c'est quoi ?
Samedi 25 Octobre 2014 | Créer un compte | Connexion
Extra

Informatique quantique : pourquoi ce pourrait être un gigantesque pas en avant pour l'ère du digital

La "loi de Moore" prédisait dès les années 1970 un doublement tous les deux ans de la densité des microprocesseurs. 30 ans après, si la conjecture s’est largement avérée exacte, elle serait en passe d’atteindre ses limites… à moins que le traitement quantique ne change la donne.

Code Quantum

Publié le
Informatique quantique : pourquoi ce pourrait être un gigantesque pas en avant pour l'ère du digital

Aujourd’hui, la miniaturisation des composants électroniques permet de doubler la puissance de calcul des ordinateurs tous les dix-huit mois. Crédit D-Wave

Atlantico : Qu’est-ce qu’un ordinateur quantique ? Quelle différence avec notre informatique actuelle ?

Charles Corge: Aujourd’hui, la miniaturisation des composants électroniques permet de doubler la puissance de calcul des ordinateurs tous les dix-huit mois, mais le processus a pour limite les effets quantiques qui interviennent dès lors que l’on atteint l’échelle microscopique. Par ailleurs les physiciens avaient besoin de réaliser des simulations aussi exactes que possible des phénomènes quantiques. Ils en arrivèrent à la conclusion qu’un ordinateur régi par la mécanique quantique serait plus à même d’apporter une solution.

Cela fait deux motivations pour chercher à construire un ordinateur quantique. Alors que les données élémentaires d’un ordinateur classique se présentent comme des bits à deux états, 0 et 1, celles d’un ordinateur quantique se présentent sous la forme de ce que l’on appelle un bit quantique ou qubit, qui n’est autre qu’un vecteur unitaire. Ce vecteur, selon les règles de la mécanique quantique, est une superposition linéaire d’états qui peuvent prendre toutes les valeurs comprises entre 0 et 1, y compris 0 et 1.

Que peut apporter de plus l’informatique quantique ?

L’informatique quantique apporte donc une nouvelle manière d’appréhender le traitement de l’information et le calcul numérique. Elle offre de nouveaux outils qui permettent de mieux comprendre les implications de la physique quantique et de mieux les tester. Elle permet de mettre en œuvre le parallélisme massif qui offre la faculté d’effectuer plusieurs calculs simultanément, faculté mise à profit par l’algorithme de P. Shor, découvert en 1994,  qui permet la factorisation de grands nombres entiers en un temps raisonnable, ce qui peut nuire ou favoriser, selon les cas, la cryptographie mathématique utilisée dans les protocoles de codage bancaire  et autres. En matière de rapidité d’exécution, il est des algorithmes quantiques qui s’avèrent bien supérieurs aux algorithmes classiques correspondants, notamment dans la recherche d’une entrée dans une base de données non structurée. Le phénomène d’intrication, qui relève de la mécanique quantique révèle la faculté pour une paire de particules aussi éloignées l’une de l’autre qu’on le puisse imaginer, de ne constituer qu’une entité indissociable, ce qui interdit le clonage de l’information.

Quels sont les blocages et principaux freins ? Quand auront-nous des tablettes, smartphones et ordinateurs quantiques entre nos mains ?

Le premier obstacle à franchir pour assurer le bon fonctionnement d’un ordinateur quantique est celui de la décohérence, qui a pour origine la propension qu’ont les systèmes quantiques à interagir avec leur environnement. C’est ce que l’on appelle le bruit quantique, qui a pour origine la dépolarisation, l’inversion ou le saut de phase des qubits, etc. En fait, l’état de l’art en matière de calcul quantique se résume à plusieurs réalisations expérimentales de circuits quantiques avec lesquels on peut effectuer quelques opérations élémentaires portant sur un nombre limité de qubits. Aujourd’hui, les registres quantiques actuels ne dépassent pas la douzaine de qubits. Un premier objectif serait de porter cette capacité à cinquante qubits. Avant d’exécuter tout  calcul il faut que le système quantique soit dans un état initial bien défini. Il importe que le déroulement des calculs soit achevé avant que l’information ne soit dégradée par la décohérence. Heureusement il existe des codes correcteurs d’erreurs quantiques. Cela dit, on peut penser qu’un ordinateur quantique capable de factoriser des nombres entiers comptant jusqu'à 400 chiffres ne sera pas construit avant la mi-XXIe siècle.

 
Commentaires

Nos articles sont ouverts aux commentaires sur une période de 7 jours.
Face à certains abus et dérives, nous vous rappelons que cet espace a vocation à partager vos avis sur nos contenus et à débattre mais en aucun cas à proférer des propos calomnieux, violents ou injurieux. Nous vous rappelons également que nous modérons ces commentaires et que nous pouvons être amenés à bloquer les comptes qui contreviendraient de façon récurrente à nos conditions d'utilisation.

  • Par LouisArmandCremet - 17/06/2013 - 13:35 - Signaler un abus Attention...

    Attention, cette affaire d'ordinateur quatinque est un réel enjou, car il permettrait de craquer instantanément des cryptages RSA, qui sont les plus utilisés aujourd'hui dans le monde...

Pour commenter :

Depuis son lancement Atlantico avait fait le choix de laisser ouvert à tous la possibilité de commenter ses articles avec un système de modération a posteriori. Sous couvert d'anonymat, une minorité d'internautes a trop souvent détourné l’esprit constructif et respectueux de cet espace d’échanges. Suite aux nombreuses remarques de nos lecteurs, nous avons décidé de réserver les commentaires à notre communauté d’abonnés.

Charles Corge

Charles Corge est l'auteur de L'informatique quantique: qu'est-ce et pourquoi faire? paru aux éditions Ellipses en 2011.

Voir la bio en entier

Je m'abonne
à partir de 4,90€