Un ordinateur quantique basé sur des qubits supraconducteurs, par exemple, est refroidi à des températures de l'ordre du millikelvin (ce qui est plus froid que l'espace interstellaire) et est contrôlé à l'aide de micro-ondes2.
En décembre 2019, Google a certes affirmé avoir atteint la suprématie quantique à l'aide d'une machine de 53 qubits, le processeur Sycamore, qui a, selon l'entreprise, été utilisé pour effectuer en un peu plus de trois minutes une opération qui aurait pris 10 000 ans à un ordinateur traditionnel.
Un ordinateur quantique est l'équivalent d'un ordinateur classique, sauf que ses calculs sont effectués à l'échelle atomique. Il se base sur les lois de la physique quantique, qui s'intéresse au comportement de la matière et de la lumière au niveau microscopique.
Il se nomme Quantum System One et a coûté 40 millions d'euros. Conçu en 2019, l'ordinateur Quantum System One est piloté par un processeur Falcon avec une vitesse pouvant atteindre 27 qubits. Un terme que vous n'avez jamais croisé, c'est le bit quantique.
La décohérence en est l'obstacle majeur : l'ordinateur quantique, pour calculer de manière bien plus rapide et efficace qu'un ordinateur classique, va utiliser la superposition et l'intrication d'états qui sont beaucoup plus sensibles à l'environnement que les états classiques.
On nomme qubit (quantum + bit ; prononcer kiou-bite) l'état quantique qui représente l'unité de stockage d'information quantique. Il se compose d'une superposition de deux états de base, par convention notés et . Un état qu-bit est constitué d'une superposition quantique linéaire de ces deux états.
L'une des solutions pour créer un qubit consiste à élaborer un "point quantique" qui est fondamentalement un électron piégé dans une cage d'atomes, performance technique qui est aujourd'hui accessible aux laboratoires de Bell ou d'IBM par exemple qui peuvent manipuler des atomes individuellement.
Des chercheurs de l'Université de sciences et technologie de Chine affirment que leur ordinateur quantique de 66 qubits baptisé Zuchongzhi 2 est 1 million de fois plus rapide que le Sycamore de Google et 10 millions de fois plus rapide que le superordinateur le plus puissant du monde.
Le qubit à ions piégés correspond à des orientations magnétiques d'ions, généralement de calcium, maintenus sous vide. Il fonctionne lui aussi à très basse température. Un laser sert à la mesure et exploite le phénomène de fluorescence des ions excités par le laser.
théorie physique qui traite du comportement des objets physiques au niveau microscopique [atome, noyau, particules].
IBM a présenté sa feuille de route pour atteindre de nouveaux sommets dans l'informatique quantique. Le géant américain veut développer des machines dotées d'une puissance de calcul comprise entre 10 000 et 100 000 qubits après 2026.
Les ordinateurs quantiques ont maintenant un plan en No Man's Sky, et grâce à la mise à jour de Prisms en juin 2021, le plan peut être acheté au Space Anomaly Synthesis Laboratory pour 250 Nanites.
1982 : L'hypothèse de réaliser un ordinateur quantique est soulevé pour la première fois par Richard Feynman.
Un calculateur quantique (quantum computer en anglais, parfois traduit par processeur quantique, ordinateur quantique ou système informatique quantique) utilise les propriétés quantiques de la matière, telles que la superposition et l'intrication afin d'effectuer des opérations sur des données.
L'esprit quantique ou encore la conscience quantique est une hypothèse qui suggère que des phénomènes quantiques, tels l'intrication et la superposition d'états, sont impliqués dans le fonctionnement du cerveau et en particulier, dans l'émergence de la conscience.
Pour créer un ordinateur quantique, il nous faut utiliser notre compréhension classique afin d'établir et de contrôler un système quantique. Et ce n'est pas chose facile. Nous utilisons des signaux et des objets classiques et tentons de « donner vie » au comportement quantique dans ces matériaux.
Les qubits sont les éléments de manipulation de base de l'information dans les ordinateurs quantiques. Ils s'opposent aux bits de l'informatique traditionnelle. Avec eux, on passe d'un monde déterministe à un monde probabiliste.
Est-ce qu'il existe des ordinateurs quantiques ? Oui, mais aujourd'hui ce sont surtout des prototypes de “petits” ordinateurs quantiques qui disposent de maximum cinquante qbits. En règle générale, pour l'instant les ordinateurs classiques restent plus efficaces.
Au cœur de la physique quantique se trouvent les mystérieuses amplitudes de probabilité pour tous les processus physiques. Les valeurs des grandeurs physiques y sont alors gouvernées par des lois de probabilité lors d'une mesure.
Les ordinateurs quantiques sont sur le point de transformer votre façon de travailler dans le secteur de la recherche. Les ordinateurs classiques s'enlisent à essayer de modéliser des systèmes naturels, notamment des réactions chimiques et le repliement des protéines.
Les “technologies quantiques” regroupent les méthodes mises en œuvre pour produire des outils dont le fonctionnement repose de manière essentielle sur l'une des propriétés quantiques suivantes : la superposition quantique d'états d'un objet physique, ou l'intrication quantique de plusieurs sous-parties de cet objet.
Les calculs sont effectués à partir de données : des données en binaire contenu de la mémoire. Ces tensions de 0 Volt ou 5 Volt sont appliquées aux bornes des portes logiques et ce sont elles (les portes logiques) qui calculent et qui donnent un résultat en sortie.
Représentation matricielle
Les nombres de qubits en entrée et en sortie de la porte doivent être égaux. L'action de la porte sur un état quantique spécifique est obtenu en multipliant le vecteur qui représente l'état par la matrice qui représente la porte.
Quand il évoque l'Internet quantique, le physicien Ronald Hanson décrit un univers où les communications seraient « ultrasécurisées », et l'ordinateur quantique accessible dans le nuage avec une confidentialité de nos données garantie par les lois naturelles de la physique, un réseau de capteurs hypersensibles... .
L'objet quantique, c'est d'abord tout élément de la structure microscopique de la matière et du rayonnement : atomes, électrons, photons, etc. Et on peut dire que notre monde est quantique parce que la théorie des quanta nous a fourni plus de clés sur la structure de la matière que tout le reste de la science.