L’informatique quantique ne date pas d’hier. Elle a été créée en 1965 par le physicien Richard Feynman. L’idée étant d’utiliser les propriétés de la mécanique quantique dans le secteur de l’informatique.
En ce moment, c’est un concept très convoité notamment par les géants de l’informatique qui rivalisent pour concevoir les ordinateurs quantiques les plus performants.
Pour ceux qui n’y connaissent absolument rien en informatique quantique, cet article fait justement le tour de la question.
Tout savoir sur l’informatique quantique
Par définition, l’informatique quantique est un domaine de l’informatique qui se fonde sur les principes de la théorie quantique.
Pour faire simple, le phénomène quantique se base sur le comportement de l’énergie et de la matière sur le plan quantique tel que l’atomique ou le subatomique.
Et à la différence de l’informatique traditionnelle, la version quantique ne s’appuiera plus sur les bits, mais plutôt sur les bits quantiques ou aussi appelés « qubits ».
La différence aussi, c’est que le qubit ne se limitera plus aux chiffres 0 et 1, il sera en mesure de prendre ces deux valeurs en un seul et même instant, c’est le principe de superposition des états. Mais encore, les qubits vont être capables d’interagir et de devenir interdépendants, c’est ce qu’on appelle le phénomène d’intrication.
Concrètement, un bit peut être soit un 0 soit un 1. Et dans un système informatique classique, ces bits sont l’origine de tout, que ce soit des calculs réseaux ou des fichiers. On les retrouve donc dans la mémoire ou le disque dur en vue d’être traité par le processeur de l’appareil. En somme, les bits ne peuvent arborer qu’un état sur deux, soit 0 ou 1. En revanche, avec des bits quantiques et le principe de superposition des états, il sera possible de prendre des valeurs plus larges. À savoir des valeurs 0 ou 1, mais également des tas d’autres combinaisons comme un état de 10 % de 0 ou encore 90 % de 1.
Comment fonctionne un ordinateur quantique ?
De manière générale, un ordinateur classique repose sur un système binaire et traite principalement les informations au moyen de son processeur afin de les convertir en son et en image.
Pour y arriver, sa mémoire est composée de petites cases qu’on appelle des bits. Pour les manier, l’ordinateur est pourvu de composants électroniques appelés des « portes logiques ».
L’inconvénient de cette version binaire, c’est que les ordinateurs arrivent à un moment où leur puissance n’est plus satisfaisante. Pour y remédier, les chercheurs rajoutent de la mémoire et de nouveau processeur, mais cela demeure toujours aussi insuffisant.
Heureusement, il y a l’ordinateur quantique qui sera bientôt l’ordinateur de demain et va totalement révolutionner la vision de l’informatique.
Mais pour comprendre son mode de fonctionnement, encore faut-il comprendre les bases de la physique quantique à savoir la superposition et l’intrication quantiques.
En quelques mots, la superposition quantique est le fait qu’un même état peut présenter plusieurs valeurs.
Et pour ce qui est de l’intrication quantique, c’est un phénomène dans lequel deux particules forment un système lié et où des états quantiques sont dépendants l’un de l’autre.
Dans la pratique, un ordinateur quantique affichera une meilleure vitesse de calcul comparé à un ordinateur classique, car il a la capacité de traiter l’ensemble des états de manière simultanée. À titre d’exemple, un ordinateur quantique de 4 qubits sera doublement plus puissant, soit une capacité de calcul 16 fois plus rapide qu’un modèle classique à 4 bits.
Les acteurs de l’informatique quantique
Les grands géants du Web tels que Google ou IBM se bousculent pour créer le premier ordinateur quantique performant jamais conçu.
Récemment, IBM a réussi cet exploit et a annoncé le lancement de son superordinateur quantique doté d’une puissance de 53 qubits. Très engagée dans l’univers quantique, l’entreprise IBM fut la première à concevoir un ordinateur quantique accessible sur Cloud en 2016. Et actuellement, elle souhaite s’imposer davantage face à ses concurrents en créant le plus gros ordinateur quantique de notre époque.
Cet ordinateur quantique de 53 qubits est le plus puissant jusqu’à présent grâce à ses nouvelles techniques et ses composants électroniques compacts. Il permettra de traiter une nouvelle catégorie de problématiques et de profiter de déploiement Cloud plus stable. Sans compter que le taux d’erreur sera des moindres, mais surtout il sera capable de réaliser des milliards d’opérations.
Toutefois, quelques doutes persistent quant à la capacité de cette nouvelle machine à résoudre tous les problèmes de l’informatique. D’après Oliver Hess, responsable des programmes quantiques à IMB France, la difficulté réside dans le fait que les appareils conservent leurs propriétés quantiques pendant une période très brève.