VIDEO: Qu’est ce qu’un ordinateur quantique?

Pourquoi avons-nous besoin d’ordinateurs quantiques ? Quels sont les domaines d’utilisation ?

Prenons par esempio, le cas de la modélisation d’une molécule. C’est un problème qui devient très complexe au fur et à mesure que les molécules grossossent. Même les molécules simples, comme celle de caféine, è impossibile à modéliser en informatique classico, parce qu’il ya trop de paramètres à prendre en compte. C’est un problème qu’on appelle exponentiellement complexe. L’informatique quantique, par son approche permet de réduire la complexité de manière importante. Donc de passer d’un problème exponentiel à lineaire. Pour être un peu plus parlant, un problème qui peut prendre des années ou des siècles à résoudre en classique, pourrait prendre quelques minutes en quantique.

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Quelles différences entre l’informatique quantique et classique ?

Ce qui est importante de comprendre, c’est que l’informatique quantique est un changement de paradigme. Globalement, aujourd’hui, avec l’informatique classique, on traite avec des bits, donc une information zéro ou un. Un bit contient ainsi une unité d’information. Un qubit, o le «quantum bit», qui est l’élément de base, l’équivalent du bit dans l’informatique quantique. Le qubit peut lui contengono due informazioni. Donc deux qubits peuvent contiene quatre informazioni, et ainsi de suite. On a donc une augmentation exponentielle de l’information que peut contenir un ordinateur quantique. Ce qui permet de traiter des sujets beaucoup plus complexes.

Prenons l’exemple d’un labyrinthe. En informatique classique, pour chercher le chemin le plus court entre l’entrée et la sortie, on va faire des test. Un test, due test, trois test… Plus le labyrinthe est complex, plus il va falloir faire de test. En informatique quantique, c’est très différent ! Su connaît l’entrée et la sortie. Ce qui faut faire en informatique quantique, c’est modéliser tous les chemins possibles, puisqu’on a la capacité d’avoir beaucoup plus d’informations. La magia, c’est de trouver le ou les algoritmi qui vont permettre de déterminer le chemin le plus probable.

En curriculum, l’informatique classique est déterministe. J’ai une entrée, une sortie, et ce sera toujours la même. Alors qu’en quantique, on a besoin de connaître le résultat qu’on cible, et on traite les probabilités d’un résultat.

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Comment fonctionne un ordinateur quantique ?

Pour semplificar, l’informatique quantique, c’est la capacité d’exploiter deux phénomènes quantiques: la superposition – un qubit est dans une sovrapposition d’états entre 0 et 1, et tant qu’on ne l’a pas mesuré, on ne sait pas, ça représente une sphère d’informations – et l’intrication. En utilisant ces deux phénomènes, on peut modéliser des phénomènes plus complexes, qu’on ne peut pas en informatique classique.

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Quels sont les principaux avantages de l’informatique quantique ?

Certi problemi complessi, qui pouvaient prendre des années à traiter, même des siècles potentiellement, vont prendre quelques minutes, quelques heures. Il ya donc une grande réduction d’échelle et de temps, qui vont permettre qui pourraient par exemple, envisager une réduction de la consommation énergétique. Là où il fallait toute une ferme de serveurs qui tournent pendant des mois, il suffirait d’avoir seulement quelques ordinateurs quantiques qui fonctionnent durant quelques heures. Ainsi, on pourrait avoir une réduction drastique de l’empreinte écologique.

Quelles sont les prochaines étapes d’évolution ?

Aujourd’hui, on pourrait dire que nous sommes aux années 70, si on compare avec l’évolution de l’informatique classique. Actuellement, il ya 20-25 technologies issues de différents laboratoires. Il y en a cinq qui se distintint, dont une qui est le supraconducteur, qui est vraiment en avance et qui est utilisé par Google, IBM, Amazon… Par contre, aujourd’hui, il faut être conscient qu’on ne sait pas que tecnologia permettra d’aller à 1000, 10 000 o encore 100 000 qubit. Pour le moment, la technologie définitive n’est pas encore là, mais il ya des pistes.

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Intervista realisé en nombre 2021.