L’informatique quantique
La physique quantique est la science de l’infiniment petit applicable en informatique.
Et du très, très petit.
La recherche dans ce domaine s’attache à expliquer les dynamiques régissant la matière au niveau atomique et subatomique.
Par contre l’objectif de son utilisation est de démultiplier les puissances de calcul et de stockage d’un appareil.
Mais tout en gardant la logique binaire actuellement existante en informatique.
Puissance
Notre technologie informatique actuelle est au pied du mur de la big data et de l’intelligence artificielle.
C’est deux technologies consomment énormément de ressources de calcul et font pressentir le besoin de franchir un nouveau palier.
C’est dans ce contexte que l’informatique quantique, déjà théorisée, paraît devenir le futur outil pouvant démultiplier notre puissance dans le domaine de la donnée.
Dans cette perspective, et à titre d’exemple, un ordinateur quantique pourrait théoriquement craquer un chiffrement avancé type RSA avec une clé de 2 048 bits en une centaine de secondes.
Cette performance prendrait 1 milliard d’années à un supercalculateur actuel.
Concept binaire
Après le Bit historique, le quantique amène le Qubit (quantum bits).
Le qubit est l’unité élémentaire de stockage de l’information quantique.
Comme le bit classique, le qubit prend une valeur binaire de 0 ou 1 mais associe en plus deux principes quantiques :
- l’intrication est qui est un « jumelage » entre qubits
- la superposition qui permet à un qubit d’être dans un état « incertain ».
L’intrication
L’intrication est un phénomène quantique dans lequel deux particules au moins partagent les mêmes propriétés.
C’est un phénomène de « jumelage » entre qubits.
Il permet notamment de déterminer l’état d’un qubit intriqué en mesurant simplement son « jumeau ».
Cela permet aussi d’accélérer les vitesses de calcul.
Le concept de l’intrication quantique se forge sur l’existence d’un lien invisible entre deux particules émises en même temps et indépendamment de la distance qui les sépare.
Quand l’une des deux se modifie, l’autre se modifie à l’identique immediatement.
La superposition
Avec le principe de superposition, un même état quantique peut posséder plusieurs valeurs pour une certaine quantité observable.
Cela permet à un qubit d’être dans un état incertain de 0 ou 1 qui deviendra définitif une fois mesuré par le système.
Cela démultiplie le qubit et ainsi 4 qubits en superposition peuvent avoir 16 valeurs différentes contre seulement 1 avec 4 bits traditionnels.
Plus on ajoute de qubits, plus le nombre de valeurs est exponentiel et augmente le calcul.
Actuellement, le seul ordinateur quantique disponible est celui d’IBM ; l’Osprey.
Sa puissance actuelle est de 433 qubits ce qui en fait le processeur quantique le plus aboutit dans le monde.
Pour développer des applications concrètes il faudra atteindre 1000 à 5000 qubits.
IBM espère une montée en puissance au-delà de 1000 qbits.
Article : P. du Chélas
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