17 février 2022

Qu’est-ce qu’un ordinateur quantique ?

Par Syphi

Dernière modification le 1 mars 2022 – Publié le 17 février 2022


Les géants de l’informatique se sont engagés dans une épreuve énorme afin d’accabler une technologie qui a tout de moderniste comme ordinateur quantique. Parfois, dès lors que les experts se tassent, un grand nombre de personnes se questionne encore sur ce qu’est un calculateur quantique. Mais en réalité, qu’est-ce que c’est vraiment ? Quelle est son utilité ?

Qu’est-ce qu’un calculateur quantique ?

Les calculateurs quantiques sont différents des ordinateurs utilisés au quotidien ou même les super-ordinateurs. Alors que les ordinateurs les plus performants disposent d’un nombre de microprocesseurs impressionnants pour obtenir une vitesse de calcul excessive, les calculateurs quantiques ne disposent que du mécanisme quantique et de son cœur.

Un calculateur quantique est conçu particule par particule. Le mécanisme quantique est l’un des sujets les plus affolants dans l’univers de la physique. D’après un célèbre physicien, « si vous préjugez saisir le mécanisme quantique, c’est que vous ne la saisissez pas ». Ce n’est de ce fait pas surprenant que les calculateurs quantiques se trouvent tant impénétrables.

Comment fonctionne-t-il ?

Les calculateurs quantiques emploient des atomes identiques à leur précepte physique. Inversement aux ordinateurs classiques où les données sont interprétées en binaire, le mécanisme quantique accorde aux particules d’être dans la position 0 et 1 en même temps. C’est ce qu’on désigne par la superposition. Le bit est soit 0 ou 1, le qubit est 0 et 1 ou 0 et 1 en simultané. C’est un système très complexe.

D’après la théorie, si le nombre de bits est plus important que celui des qubits, ces derniers disposeront de deux fois plus de données. De ce fait, s’il y a X qubits dans le calculateur, il y aura alors 2ˣ résultats différents. Grosso modo, le mécanisme engendre plus de données que les bits modernes et amplifie la vitesse du calculateur de manière exponentielle.

À quels défis les calculateurs quantiques doivent-ils faire face ?

L’un des défis auquel les calculateurs quantiques doivent faire face est la suppression de la décohérence quantique. Mais qu’est-ce qu’une décohérence quantique ? Pour un novice, la décohérence peut être saisie tel un déficit de données. Ce manque de données parvient quand l’atmosphère du calculateur quantique n’est pas bien retraitée thermiquement. De ce fait, le mécanisme nécessite d’être méticuleusement détourné de la chaleur. Refroidir les qubits est l’une des méthodes qui permettent d’anticiper et de dérober la décohérence quantique.

L’histoire des calculateurs quantiques

Les calculateurs quantiques ont été élaborés en 1980, mais les primordiales avancées ont débuté 20 ans après. En 2001 des experts de chez IBM ont réussi à factoriser 15 en 3 et 5, à l’aide du mécanisme quantique disposant de 7 qubits. Par conséquent, la conception de système d’exploitation et l’accroissement de la quantité de qubits présentèrent des études capitales depuis ces dernières décennies.

De nos jours, plusieurs entreprises et experts sont entrés dans l’univers de la conception des calculateurs quantiques. L’entreprise D-Wave a dernièrement prévenu avoir surclassé l’exploit des 1000 qubits. D’autres groupes de renom tels que IBM ou Google conçoivent leurs différents calculateurs quantiques et s’évoluent à une rapidité incroyable.

Pourquoi s’intéresser à ce mécanisme très complexe ?

Un calculateur quantique entièrement fonctionnel nécessite près d’un million de particules d’atome. Les opérations complexes et phénoménales admettant par exemple de séquencer de l’ADN ou de prévoir la météo exigent largement des super-ordinateurs. Avec les calculateurs quantiques, le volume d’informations stockables est renforcé et la mécanique quantique permet de résoudre des opérations très complexes. De ce fait, un ordinateur ultra puissant tiendrait plusieurs années pour décrypter le cryptage RSA, un calculateur quantique le résoudrait en quelques jours, voire en quelques heures.

Merci de votre lecture,

Syphi