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Comment fonctionne un ordinateur quantique et à quoi il sert


De temps en temps, le mot fait les gros titres ordinateur quantique e, un peu comme ce qui concerne la conquête et l'exploration de l'espace, on lit des nouveaux dépassements et découvertes. Si vous n'êtes pas du terrain vous pouvez avoir le sentiment d'être exclu et si quand on parle de planètes et de fusées spatiales au moins on est capable de les imaginer, dans le cas des ordinateurs et de leurs mécanismes internes pas même de fantaisie et de quelques représentations artistiques peut nous aider.

Comprenez cependant comment fonctionne un ordinateur quantique c'est quelque chose que chacun de nous peut faire, au moins de manière basique, pour saisir l'importance des nouvelles découvertes et de l'avancement du projet et s'y enthousiasmer, tout comme lorsqu'on regarde une entreprise spatiale victorieuse. Dans la compétition pour créer cordinateurs quantiques les entreprises plus grandes et plus rapides se font face de plus en plus que les pays, mais il y a de nombreux intérêts que nous nous perdrions à analyser, ce n'est pas le point que nous voulons approfondir.

Comment fonctionne un ordinateur quantique

Les dernières nouvelles parlent d'une victoire de Google sur IBM, ce que ce dernier dément. Je parie que dans un certain temps nous pourrions très bien nous retrouver à lire le contraire, alors ne chassons pas l'actualité et concentrons-nous sur le protagoniste. À la base du fonctionnement d'un ordinateur de ce type, il y a les principes de la physique et en particulier de la mécanique quantique. Nous utilisons ce que nous avons découvert au fil des ans sur la nature des particules pour mieux traiter la masse toujours croissante de données que nous accumulons et que nous voulons que notre ordinateur fonctionne.

L'unité fondamentale est le qubit, c'est nouveau, c'est différent, c'est plus efficace car cela permet d'effectuer les calculs simultanément grâce à la superposition d'états quantiques. Cela signifie que si auparavant nous avions les bits avec les valeurs 1 ou 0 et aucune autre alternative, nous étions contraints à un certain type de logique qui était basé sur cette dualité.

Aujourd'hui, cependant, avec les qubits, nous n'avons plus que 0 et 1 comme valeurs mais bien d'autres qui sont les états quantiques qu'une particule peut assumer simultanément avec des probabilités différentes. C'est comme passer d'un dessin en noir et blanc à un dessin en couleur avec une vaste gamme de nuances. Avec cette métaphore, imparfaite mais percutante, on peut procéder en affirmant qu'il y a une nouvelle informatique à écrire qui exploite et prend en compte tous ces états. Nouvelles lois, nouvelles logiques, plus de puissance et de vitesse. Il y a d'autres propriétés spéciales de ces nouveaux bits que nous appelons qubits. Ces différents états quantiques peuvent interférer les uns avec les autres et, plus important encore, ils peuvent s'entremêler pour aboutir à un corrélation. Ces propriétés sont un peu plus énigmatiques à expliquer mais gardons-les à l'esprit en les traduisant par le fait qu'elles créent encore plus d'espace pour que les informaticiens "jouent".

À quoi sert l'ordinateur quantique

Clarifions quelque chose tout de suite avant de commencer à rêver un ordinateur quantique sur notre bureau dans quelques années. Ce n'est pas comme le nouveau modèle de smartphone qui arrive quelques mois après son annonce. Non, ici nous devons attendre longtemps et pour l'instant nous avons des projections, des prévisions et une très forte consommation d'espace et d'énergie qui ne nous permettrait certainement pas d'avoir chacun son propre PC quantique entre nos mains.

Les calculs et les réélaborations avec une telle machine peuvent se faire dans des temps qui ne sont absolument pas comparables à ceux auxquels nous avons l'habitude de penser. En effet, grâce aux propriétés de nos qubits, je ordinateurs quantiques ils sont capables de traiter - en même temps, grâce au calcul parallèle - plusieurs solutions à un seul problème. Aujourd'hui, nous pouvons avoir plus de solutions mais nous devons calculer les unes après les autres.

Cela dit, y compris que nous avons une machine extraordinaire entre nos mains, en regardant notre vie quotidienne, on se demande "que diable devons-nous calculer si énorme?" Voici quelques exemples qui nous font comprendre comment, même s'il ne sera pas sur notre bureau, cet ordinateur peut améliorer nos vies même dans des aspects très concrets et quotidiens. Avec la grande puissance de calcul dont ils disposent, ils peuvent révolutionner considérablement le domaine de la cyber-sécurité à travers la cryptographie, et aussi celle des plus consultés et discutés prévisions météorologiques. Même dans le domaine très large de la recherche, un engrenage supplémentaire dans les calculs peut aider, par exemple ceux qui recherchent et fabriquent de nouveaux matériaux.

Un exemple d'application de cet ordinateur est lié à la la cyber-sécurité et la cryptographie liée aux communications. Avec le flot de données que nous envoyons et recevons aujourd'hui, il est très difficile de savoir si quelqu'un vole, copie ou endommage une partie de celles-ci. Pourtant, il est très important de le savoir et de l'empêcher de se produire. Grâce à la cryptographie quantique, il est possible de comprendre si un peu d'informations a été intercepté ou copié. Les propriétés de la lumière sont utilisées pour garantir la la sécurité de la transmission des informations, car en les exploitant d'une manière brillante difficile à expliquer en quelques mots ici, nous devenons capables de donner l'alerte en temps réel pour d'éventuelles violations.

Comment fonctionne un ordinateur quantique et pourquoi il est délicat

De la férocité avec laquelle les grands noms peinent à atteindre ordinateurs quantiques de plus en plus préformant, on comprend que ce n’est pas du tout une entreprise insignifiante. Cela prend beaucoup de temps et d'argent et parfois cela ne suffit pas, il faut une brillante intuition. Aujourd'hui, les machines dont nous savons disposer sont encore loin d'apporter des avantages significatifs à notre société, mais nous y travaillons. Environ dix ans et peut-être verrons-nous quelque chose.

Bien que très puissants, ils sont également extrêmement délicats, un champ magnétique un petit peut les déranger. Tout ce qui est connecté à l'ordinateur doit également être repensé, avec des coûts énormes. Nous ne pouvons certainement pas utiliser le même logiciel que d'habitude, nous avons besoin de nouveaux logiciels complètement différents que trop peu savent encore concevoir.


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