Informatique quantique

Définition

L'informatique quantique est l'utilisation de phénomènes de la mécanique quantique tels que la superposition et l’enchevêtrement pour effectuer des calculs.

Un ordinateur quantique est utilisé pour réaliser ce calcul, qui peut être implémenté de manière théorique ou physique.

Le domaine de l'informatique quantique est en réalité un sous-domaine de la science de l'information quantique, qui comprend la cryptographie quantique et la communication quantique. L'informatique quantique a débuté au début des années 1980 lorsque le physicien Paul Benioff a proposé le premier modèle de mécanique quantique de la machine de Turing.  Richard Feynman et Yuri Manin ont ensuite exprimé l’idée qu’un ordinateur quantique avait le potentiel de simuler des choses qu’un ordinateur classique ne pourrait pas.   En 1994, Peter Shor a publié un algorithme capable de résoudre efficacement certains problèmes utilisés en cryptographie asymétrique et considérés comme difficiles par les ordinateurs classiques.      

Il existe actuellement deux approches principales pour la mise en œuvre physique d’un ordinateur quantique: l’analogique et le numérique. Approches analogiques sont divisées en Simula quantique tion, recuit quantique et le calcul quantique adiabatique. Les ordinateurs quantiques numériques utilisent des portes de logique quantique pour effectuer des calculs. Les deux approches utilisent des bits quantiques ou des qubits.

Les Qubits sont fondamentaux pour l'informatique quantique et sont quelque peu analogues aux bits d'un ordinateur classique. Les Qubits peuvent être dans un état quantique 1 ou 0. Mais ils peuvent aussi être dans une superposition des états 1 et 0. Cependant, lorsque les qubits sont mesurés, le résultat est toujours un 0 ou un 1; les probabilités des deux résultats dépendent de l’état quantique dans lequel elles se trouvaient.

La physique quantique d'aujourd'hui les ordinateurs sont très bruyants et la correction d’erreurs quantiques est un domaine de recherfche en plein essor. Le matériel existant est si bruyant que "le calcul quantique tolérant aux pannes [est] encore un peu éloigné de la réalité ".  Depuis avril 2019, aucun matériel informatique quantique évolutif important n'a été démontré, pas plus que des algorithmes utiles sur le plan commercial n'ont été publiés pour les petits ordinateurs quantiques bruyant.

Les gouvernements, les entreprises bien établies et les nouvelles entreprises ont considérablement investi dans l'informatique quantique.  Les deux demandes de court terme sont la production de matériel de niveau intermédiaire et la démonstration de la suprématie quantique  sont activement recherchées dans la recherche académique et industrielle.

Français

Informatique quantique loc. nominale. masc.

Anglais

Quantum computing

Source : 24pm Academy