Le mot de la semaine: ordinateur quantique

Peut être que certains d’entre-vous savent ce qu’est un ordinateur quantique…

Oui, peut-être que certains d’entre-vous sont de fins physiciens ou expérimentateurs passionnés. Peut-être que certains d’entre-vous ont simplement déjà entendu ce terme, un jour, tout droit sorti de la bouche de Sheldon Cooper au détour d’un épisode de Big Bang theory.

Quoi qu’il en coûte, l’un ou l’autre sont tout de suite indices d’un mot scientifique un peu « brut de décoffrage ». Mais ne nous débinons pas et attelons-nous à comprendre au mieux ce qu’est un ordinateur quantique.

Après tout, un peu de culture insolite ne fait jamais de mal.

Outre l’aspect extérieur, il se distingue de l’ordinateur classique par sa composition et son fonctionnement.

Comme nous le montre le site SCIO, L’ordinateur classique est composé de transistors. Disons que cela fonctionne comme une sorte « d’interrupteur ». Pour un transistor, il n’y a que deux options possibles : soit il est ouvert, soit il est fermé. Soit il est OUI, soit il est NON. Somme toute, soit il est 1, soit il est 0. D’ailleurs tous les codes sources d’un ordinateur ne sont constitués que de 0 et de 1. C’est le langage binaire.

Toutes les informations issues des transistors sont stockées dans des unités de mesure communément appelées les bits. Oui rappelez-vous, le bit était aussi une unité de mesure pour indiquer la performances de nos consoles. A l’époque, la Super Nintendo affirmait fièrement ses 32 bits, tandis que la fameuse Nintendo 64 nous faisait basculer dans la 3 dimension avec ses 64 bits. Pour la Wii, les unités de performance d’une console ont évolué mais elle s’élève tout de même à 128 bits.

L’ordinateur quantique, quant à lui, est composé d’atomes, eux-mêmes stockés dans des qubits. Qui dit atomes dit forcément modèle un peu plus complexe que notre « interrupteur ». En effet, un atome n’est pas un 1 ou un 0. Il peut être soit  un 1, soit un 0, soit une superposition entre le 1 et le 0. J’entends par surposition un nombre infini de valeurs. La valeur d’un atôme n’est pas figée, c’est une variable. Un atome est un espace vectoriel et non une valeur absolue.

Déjà, l’ordinateur quantique n’est pertinent que pour les calculs. A partir de là, prenons un exemple simple. Je veux faire un calcul pour que mon résultat arrive à 16. L’ordinateur classique aura besoin de 4 transistors qui, par système de probabilité effectueront 16 calculs intermédiaires pour arriver à mon résultat final. L’ordinateur quantique, quant à lui, ne fera le calcul qu’en une seule fois, sans étape intermédiaire visible, en superposant toutes les probabilités parallèlement.

Aujourd’hui à rien. Enfin… je reprends. L’ordinateur quantique étant récent, sa technologie n’est pas encore vraiment maîtrisée et reste davantage théorique que concrète.

Nous pourrons alors :

– Calculer des nombres infiniment grands.

– Décrypter des codes extrêmement complexes. En effet, l’ordinateur quantique pourrait résoudre des problèmes de cryptanalyse, c’est à dire décrypter des messages codés sans avoir la clé de chiffrement, appelée aussi « solution de l’équation ». Le tout, dans un temps très rapide. A titre de comparaison, on a estimé qu’un ordinateur classique requiert 10 millions de milliards de milliards d’années pour factoriser un nombre constitué de 1000 chiffres. En appliquant l’algorithme de Shor (solution au problème de cryptanalyse), notre programmeur obtiendrai son résultat en  20 minutes (source: Luxorion).

– Comme l’a avancé David Deutsch, physicien britannique du 20ème siècle, nous pourrions aller jusqu’à simuler le comportement de l’univers lui-même, mais dans le monde de l’infiniment petit (puisque constitué d’atomes).

Une fois fonctionnel, l’ordinateur quantique servira davantage aux grands organismes de protection des pays, comme l’armée par exemple. Disons que cela permettrait à un pays de décrypter tous les messages codés envoyés par les autres pays. Une vraie valeur ajoutée, et particulièrement en période de guerre. Bien sûr, il permettrait aussi d’avancer considérablement les recherches en bio-informatique.

Alors séduit ou perplexe ? En tous cas, c’est dans le monde de l’infiniment petit que demain l’Homme verra plus grand.