Les ordinateurs quantiques sont l'objet d'intenses recherches car ils pourraient – en théorie – permettre de résoudre en quelques heures des problèmes qui pourraient prendre un temps comparable à l'âge de l'univers (plusieurs dizaines de milliards d'années) sur les meilleurs supercalculateurs.
Que permettrait un ordinateur quantique universel ? Un ordinateur quantique « universel » pourrait en théorie effectuer tous les calculs que peut faire un ordinateur classique, mais plus efficacement.
« L'ordinateur quantique pourrait nous permettre de fabriquer un matériau supraconducteur à température ambiante, et donc de transférer de l'électricité sans perte, ce qui serait une avancée incroyable », avance par exemple Nicolas Sangouard, ou encore de concevoir un catalyseur qui permet de convertir l'azote en ...
Octobre 2019 : Google annonce avoir atteint la suprématie quantique, en partenariat avec la Nasa et le laboratoire national d'Oak Ridge (ORNL) au moyen d'un ordinateur de 53 qubits appelé Sycamore.
L'interférence quantique change l'état d'un qubit pour influencer la probabilité d'un certain résultat pendant la mesure. Cet état probabiliste donne toute la mesure de la puissance de l'informatique quantique.
Naturellement, l'informatique quantique a transféré toutes ces capacités au secteur informatique. Un ordinateur quantique est donc beaucoup plus puissant qu'un ordinateur classique, car il effectue des calculs à l'échelle atomique.
Le processeur Osprey
Avec ses 433 qubits, l'Osprey d'IBM est de loin le processeur quantique le plus avancé dans le monde. En comparaison, le processeur Borealis de Xanadu a été testé avec 216 qubits tandis que le précédent processeur d'IBM, l'Eagle, annoncé l'année dernière, fonctionne avec 127 qubits.
Les enjeux de l'informatique quantique
L'enjeu principal de l'informatique quantique est un gain de temps. On ne parle pas ici d'heures ou même de jours, mais de parvenir à réaliser des calculs en seulement quelques minutes là où des superordinateurs mettraient… des milliers d'années !
La capacité des ordinateurs quantiques à effectuer plusieurs calculs à la fois signifie qu'ils pourraient parcourir toutes les routes différentes en tandem, ce qui leur permettrait de découvrir la solution la plus optimale beaucoup plus rapidement qu'un ordinateur classique, qui devrait évaluer chaque option de manière ...
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La physique quantique est un ensemble de théories physiques nées entre 1900 et 1930 et qui cherchent à expliquer le comportement des atomes et des particules (les électrons qui tournent autour du noyau d'un atome par exemple).
Un Internet quantique utiliserait les propriétés quantiques de la lumière, et en particulier le fait de l'on peut « intriquer » les particules de lumière, ce qui permet de « téléporter » l'information que portent ces particules.
quantique adj. Relatif aux quantons. quantique n.f. Branche de la physique qui traite des propriétés des quantons.
Un ordinateur qui repose sur le recuit quantique
Parmi ces outils, le système baptisé Advantage, reposant sur plus de 5000 qubits qui peuvent chacun se connecter à 15 autres qubits ; il est disponible via le service cloud quantique de D-Wave (Leap).
Subrepticement, aussi impalpable que les particules dont elle se sert, la révolution quantique est en train de bouleverser radicalement toute la société. Un exemple parmi d'autres : la productivité pourrait doubler d'ici à 2024 grâce à la numérisation et à l'automatisation.
Ainsi, à l'heure actuelle, un ordinateur quantique universel opérationnel reste un Graal inaccessible, dont personne ne peut encore prédire la réussite avec certitude.
Dès 2019, Google avait assuré avoir réalisé une telle prouesse avec un ordinateur quantique de 53 qubits, baptisé Sycamore, qui aurait réussi à effectuer une opération extrêmement complexe en moins de 4 min, quand les plus avancés des ordinateurs traditionnels auraient besoin de 10 000 ans pour y parvenir.
L'expression physique quantique désigne le corpus théorique plus étendu qui s'appuie sur la mécanique quantique pour décrire un ensemble plus vaste de phénomènes, dont les interactions fondamentales dans le modèle standard.
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.
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.
Un ordinateur quantique utilisant la technologie RMN est réduit à une molécule et ces qubits sont représentés par les noyaux atomiques contenus dans la molécule. En fait pour effectuer les calculs le système n'utilise pas une seule molécule mais une "soupe" ou une "tasse" de molécules liquides.
Le bit quantique ou qubit est l'unité élémentaire pouvant porter une information quantique. Comme le 1 et le 0 sont les deux états d'un bit classique ordinaire, un qubit est la superposition cohérente d'au moins deux états de base quantiques, que l'on peut noter |0> et |1>.
Ce modèle décrit les électrons d'un atome à l'aide de quatre nombres quantiques n, ℓ, mℓ et ms, et cette nomenclature est également utilisée dans la description classique de l'état quantique des nucléons, c'est-à-dire des protons et des neutrons constituant les noyaux atomiques.
Max Planck était un physicien allemand. Considéré comme le créateur de la théorie de la physique quantique.