Ordinateur quantique

Technologie et innovation : qu’est-ce que le quantum computing ?

Depuis plusieurs dizaines d’années déjà, les transformations technologiques et les innovations ne cessent de progresser très rapidement. De nombreux domaines, encore peu maîtrisés hier, évoluent aujourd’hui à vitesse grand V. Ainsi, aujourd’hui, l’intelligence artificielle est devenue bien plus concrète, le « cloud » est utilisé par de nombreux individus… La vitesse d’évolution des technologies est très puissante et ne s’arrêtera pas en si bon chemin. À l’heure actuelle, de nombreux géants et entreprises explorent une technologie encore peu exploitée. Il s’agit du « quantum computing » ou « l’informatique quantique ». L’informatique quantique permettrait de révolutionner le traitement des données, et plus particulièrement, d’accélérer le traitement d’opérations très complexes. Voici ce qu’il faut avoir sur le quantum computing.

Les limites de nos ordinateurs

Pour comprendre le quantum computing ou l’informatique quantique, il faut comprendre les limites de nos ordinateurs classiques. En effet, aujourd’hui, les ordinateurs peuvent traiter et stocker des informations. Ils codent les informations sous forme de « bits ». Ces bits sont des unités d’information qui contiennent soit des « 0 », soit des « 1 ».
Pour traiter une information, l’ordinateur va donc traduire tout cela sous la forme d’un enchaînement de 0 et de 1. Mais ce système binaire montre aujourd’hui des limites en termes de stockage et de traitement. Les bits quantiques, aussi appelés qubits, permettent de stocker des informations beaucoup plus complexes.

Les possibilités du quantum computing

Pour réaliser des opérations plus complexes, les ordinateurs quantiques vont utiliser la mécanique quantique. Le quantum computing va permettre l’utilisation de particules, à l’échelle quantique, c’est-à-dire à une échelle microscopique. En d’autres termes, l’ordinateur quantique va réaliser des calculs, comme un ordinateur classique, mais en utilisant directement les lois de la physique quantique.

À la place des bits, l’ordinateur quantique utilise des qubits. Ces qubits peuvent prendre la valeur 0, la valeur 1, mais aussi une superposition de 0 et de 1. En effet, les qubits permettent de superposer de nombreux états. Ils ne sont pas cantonnés à deux valeurs. C’est ce qu’on appelle le principe de superposition des états. De plus, lorsque ces qubits interagissent, ils ne sont plus décrits de façon “indépendante”, on parle alors d’intrication quantique. Ainsi, ces deux phénomènes, la superposition et l’intrication quantique, qui ont lieu à une échelle microscopique, permettent aux ordinateurs quantiques d’avoir accès à l’ensemble des résultats possibles d’un calcul…

Ces qubits permettent donc de faire des calculs beaucoup plus complexes, et très rapidement. Les ordinateurs quantiques ont ainsi des capacités de stockage et des vitesses de calcul bien plus importantes que les ordinateurs classiques.

L’instabilité des ordinateurs quantiques et des qubits

Mais les ordinateurs quantiques n’en sont qu’à leurs balbutiements. En effet, ces technologies sont très complexes, mais aussi très instables. Pourquoi ? Car plus le nombre de qubits est grand, plus les états quantiques sont fragiles et peuvent disparaître à tout moment.

Ces qubits peuvent perdre une partie de leurs propriétés à cause de l’environnement (température, champ magnétique…), c’est ce qu’on appelle le phénomène de décohérence. Pour faire fonctionner un ordinateur quantique, il faut donc limiter ce phénomène. Comment ? En investissant dans du matériel et dans des composants très coûteux.

Par ailleurs, pour fonctionner, l’ordinateur quantique doit évoluer dans un environnement très spécifique, avec une température très basse et des supraconducteurs. Le quantum computing a beaucoup à offrir, mais à ce stade, les recherches sont loin d’être terminées. Les dispositifs sont encore à l’état d’expérimentation. Cependant, il n’est pas trop tôt pour dire que le quantum computing aura certainement un réel impact sur l’évolution de notre société dans les années à venir.

Les applications du quantum computing dans le futur

Mais concrètement, à quoi servira le quantum computing dans le futur ? Difficile de répondre à cette question tant la puissance des ordinateurs quantiques pourra être utile, et employée dans de nombreux domaines. IBM a déjà dressé une liste de quelques applications envisagées dans le futur. Ainsi, le quantum computing pourrait permettre de faire des avancées incroyables pour la médecine et dans les laboratoires. Il pourra aussi faire évoluer l’intelligence artificielle, notamment au niveau du machine learning.

Mais ce n’est pas tout, les ordinateurs quantiques permettront d’anticiper les crises financières et les crises climatiques. L’informatique quantique pourrait aussi servir à mettre au point de nouveaux matériaux… Les possibilités sont très nombreuses !

Mais une telle puissance peut également faire peur… En effet, ces grandes capacités de calcul pourraient aussi permettre de décrypter des contenus secrets, des transactions bancaires, des données sécurisées… Ainsi, les recherches ont déjà débuté pour contrer la puissance de potentielles attaques quantiques.

Ces informations vous permettront peut-être, de mieux comprendre quelques notions, autour de ce sujet vaste et complexe. Ce qui est sûr, c’est qu’il n’est pas trop tôt pour dire que les ordinateurs quantiques sont très prometteurs pour l’avenir !

Alain V. Auteur

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *