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Qu'est-ce que l'ordinateur quantique ?
L’ordinateur quantique, autrement appelé calculateur quantique ou système informatique quantique, n’est pas un ordinateur si différent de ceux que nous connaissons. Axé vers la physique quantique, il est conçu pour dépasser les limites du possible en effectuant des calculs en une poignée de secondes.
Contrairement à un PC normal son unité n’est pas le bit, mais le qubit, pour exploiter toute la puissance de calcul quantique. L’ordinateur pourra exécuter un ou plusieurs algorithmes bien plus rapidement qu’un PC classique.
Le qubit, c'est quoi ?
Le qubit est tout simplement le pion le plus important de l’échiquier. Cette unité est un système quantique à deux niveaux (0 et 1), et représente l’unité de stockage d’informations quantiques. Contrairement aux bits d’un ordinateur classique qui avance sur un chemin à la fois, les qubits peuvent prendre plusieurs états à la fois, et avancer sur plusieurs chemins en même temps, c’est ce que l’on appelle la superposition quantique.
À quoi sert un ordinateur quantique ?
L’objectif de l’ordinateur quantique est simple : profiter d’une puissance de calcul quantique presque illimitée afin de traiter un très grand nombre d’informations simultanées en un temps record ! De plus, cette révolution ne s'applique pas que pour un seul domaine. Plusieurs domaines d’applications pourraient se voir équipés d’une telle technologie : l’industriel, la recherche, l’intelligence artificielle, le Data Mining et bien plus encore. Là où des calculs complexes sont nécessaires, l’ordinateur quantique aura son rôle à jouer.
L’un des domaines les plus prometteurs serait la simulation de nouveaux matériaux. Oui, vous ne rêvez pas, selon certaines études, l’ordinateur quantique pourrait être « capable de fabriquer un matériau supraconducteur à température ambiante, et donc transférer de l’électricité sans perte » ou même « fabriquer des engrais azotés en utilisant très peu d’énergie ». Un grand pas pour l’écologie et notamment le domaine de l’agriculture.
Les domaines et problèmes pouvant être résolus ne sont évidemment pas encore tous connus, mais le champ des possibles pourrait bien s’ouvrir avec cette nouvelle technologie.
L'ordinateur quantique : où en est-on ?
Une quarantaine d’années après l’apparition du premier ordinateur, déjà des idées d’améliorations ont commencées à émerger. Le Nobel de la physique Richard Feyman est l'un des premiers à émettre l'idée de coupler un ordinateur avec les performances de la physique quantique. Une idée qui devient vite un projet longue durée sur lequel des théoriciens et grands groupes travaillent depuis plusieurs années.
Aujourd’hui, certains affirment se rapprocher du but, par exemple Google prétend avoir fabriqué un processeur capable de mener des calculs très exigeants en seulement 3 minutes, alors qu’un processeur normal mettrait 10 000 années.
Une seule chose est sûre, de nos jours, les plus gros ordinateurs quantiques comportent une centaine de qubits, mais restent des prototypes. On est donc encore loin des millions de qubits nécessaires pour la machine.
Quand l'ordinateur quantique verra-t-il le jour ?
Pour le moment, rien de concret n’est sorti. Des GAFA à IBM, jusqu’à Intel, beaucoup se livrent une guerre pour être le premier à sortir un ordinateur quantique, mais l’avancée est pour l’instant insuffisante, malgré les investissements colossaux dépensés. De plus, des complications entrent en jeux. Selon certains fabricants et de nombreuses études, la machine qui fonctionnerait grâce aux qubits permettrait de réaliser des calculs très rapidement, mais avec un taux d’erreurs élevées.
Une autre solution serait de se tourner vers le « qubit logique » utilisé dans les théories mathématiques. Seul souci, il faudrait utiliser plus d’un million de qubits physiques, ce qui nécessiterait des capacités de refroidissement incommensurables. Avec ces obstacles techniques, les premiers ordinateurs quantiques ne seront pas pour tout de suite.