Qu'est-ce que l'informatique quantique ? Guide pour débutants

Qu'est-ce que l'informatique quantique ?

L'informatique quantique est un paradigme différent de l'informatique classique que nous connaissons tous (ordinateurs et autres appareils que nous utilisons actuellement au quotidien). L'informatique quantique est basée sur l'utilisation des lois de la mécanique quantique, ce qui implique qu'une particule peut se trouver dans deux états en même temps.

Comment l'informatique quantique est-elle née ?

L'idée de l'informatique quantique est née parce qu'il devenait de plus en plus difficile de fabriquer des puces plus petites, ce qui pourrait rendre impossible à l'avenir de continuer à réduire la taille de ces puces, donc l'informatique classique finirait par atteindre sa limite. À cause de cela, il était nécessaire de découvrir de nouvelles technologies qui surmontent cette limitation.

Comment fonctionne l'informatique quantique ?

En résumé, l'informatique quantique est basée sur l'utilisation de qubits, plutôt que les bits utilisés par l'informatique classique. Comme un bit, un qubit peut acquérir les valeurs 1 et 0, mais en utilisant les lois de la mécanique quantique, il peut acquérir les deux valeurs en même temps (il peut être 80 % 1 et 20 % 0), ce qui ouvre la possibilité d'appliquer des opérations logiques qui ne pouvaient pas être appliquées aux bits.

À quoi sert l'informatique quantique ?

L'informatique quantique a plusieurs avantages par rapport à l'informatique classique, parmi lesquels se distinguent une plus grande puissance de calcul et une consommation d'énergie plus faible. Cela ouvre la porte à la résolution de problèmes qui étaient jusqu'à présent intratables en utilisant l'informatique classique. En utilisant un système conventionnel pour trouver la meilleure solution à un problème, il serait nécessaire de tester toutes les solutions possibles, cependant, avec l'informatique quantique, cela ne serait pas nécessaire. Pouvant être dans plusieurs états en même temps, un système quantique serait capable de tester ces solutions simultanément, pouvant résoudre le problème en moins de temps. Cela peut permettre d'importantes avancées dans d'autres domaines, tels que l'Intelligence Artificielle et l'Apprentissage Profond, car cela permettrait la création de modèles plus complexes et efficaces ou dans l'étude de l'interaction entre particules qui permettrait la création de nouveaux matériaux.

Quel est son statut actuel ?

Le domaine de l'informatique quantique a à peine progressé, cependant, ces dernières années, plusieurs entreprises technologiques ont commencé à faire des recherches dans ce domaine. IBM a annoncé qu'il vendrait le premier ordinateur quantique à usage commercial. Et il y a quelques jours, Google a annoncé qu'il avait atteint la suprématie quantique dans la revue Nature en ayant exécuté en minutes des programmes pour lesquels un ordinateur conventionnel aurait nécessité des années. Bien qu'il ne soit pas clair dans quelle mesure c'est vrai, et bien qu'il puisse falloir des années pour finir le développement et obtenir des résultats avec des problèmes vraiment complexes, ce qui est clair, c'est que l'informatique quantique apporte d'importantes avancées et que, bien qu'elle ne puisse pas actuellement être utilisée pour résoudre des problèmes complexes, elle peut être utilisée pour des situations plus petites et obtenir de meilleurs résultats que l'informatique classique.

Quel est l'avenir de l'informatique quantique ?

Aujourd'hui, l'informatique quantique a d'importantes limitations. Chaque qubit doit être complètement isolé, avec au moins une connexion par câble exclusive à lui et doit être maintenu à des températures très basses. Actuellement, les modèles présentés par Google et IBM ont environ 53 qubits. On estime que pour qu'un ordinateur quantique brise un système de chiffrement actuel, 100 millions de qubits seraient nécessaires, donc c'est encore assez loin de résoudre des problèmes vraiment complexes. Les prochaines étapes dans ce domaine seront d'améliorer la conception actuelle par laquelle ils fonctionnent et d'augmenter le nombre de qubits qu'un ordinateur quantique peut utiliser.

Vous pouvez en apprendre davantage sur les qubits dans cette vidéo YouTube que nous aimons :