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.
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.
Mesure d'un qubit
Quand un qubit donné par le vecteur d'état quantique [αβ] est mesuré, nous obtenons le résultat 0 avec la probabilité |α|2 et le résultat 1 avec la probabilité |β|2 . Si le résultat est 0 , le nouvel état du qubit est [10] ; si le résultat est 1 , son état est [01] .
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 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.
Le processeur quantique Eagle d'IBM de 127 qubits est le plus puissant au monde. IBM a dévoilé son dernier et plus puissant processeur quantique, qui représente une avancée majeure dans le secteur de l'informatique quantique. Nommé Eagle, le processeur de 127 qubits est le premier de son genre à dépasser les 100 qubit.
L'ordinateur quantique va ainsi exploiter l'intrication entre les qubits et les probabilités associées aux superpositions pour effectuer une série d'opérations, de telle sorte que certaines probabilités soient augmentées (c'est-à-dire celles des bonnes réponses) et d'autres diminuées, voire nulles (c'est-à-dire celles ...
théorie physique qui traite du comportement des objets physiques au niveau microscopique [atome, noyau, particules].
Le quantum computing, ou l'informatique quantique en français, utilise des « qubits » à la place des bits. Il s'agit d'une abréviation de bit quantique, qui peut être un zéro, un un ou les deux à la fois. En d'autres termes, les qubits peuvent se trouver dans plusieurs états en même temps.
La mécanique quantique décrit le nuage électronique sous la forme d'orbitales dont la forme reflète la probabilité de présence de chaque électron dans l'espace. Cette description sous forme d'orbitales permet de décrire et comprendre la façon dont les atomes se rassemblent pour constituer molécules ou solides.
Plusieurs d'entre eux sont particulièrement reconnus dans le domaine du quantique, à commencer par Serge Haroche, prix Nobel en 2012, mais aussi Alain Aspect, Philippe Grangier et Jean Dalibard, pour leurs expériences conduites à l'université d'Orsay en 1982 sur l'intrication quantique.
Les ordinateurs quantiques étant capables de manipuler et de traiter des ensembles de données beaucoup plus importants, les applications d'IA et de machine learning devraient en bénéficier énormément, avec des temps d'apprentissage plus rapides et des algorithmes plus performants.
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.
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.
La cryptographie quantique, qui repose sur la transmission de qubits générés aléatoirement, assure l'inviolabilité des échanges en toutes circonstances. Ces qubits constituent des clefs, qui sont ensuite utilisées dans des protocoles de chiffrement classiques.
Nous pensons ici en particulier à la notion de potentialité qu'on retrouve chez l'un des pères fondateurs de la physique quantique, Werner Heisenberg.
En 1900, Max Planck émet l'hypothèse que les échanges d'énergie avec la matière se font par petites quantités : les « quanta ». Louis de Broglie initie alors la mécanique quantique qui permet de modéliser correctement l'atome.
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.
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.
Une start-up chinoise vient de dévoiler le tout premier ordinateur quantique de bureau. Baptisé Gemini, cet ordinateur sera commercialisé au prix de 5.000 dollars (soit un peu plus de 4.000 euros), soit bien plus cher qu'une machine plus classique de bureau, rapporte Discover Magazine.
Le système mis au point par IBM
Le réfrigérateur Goldeneye fait partie de ce qu'on appelle des réfrigérateurs à dilution. Ces derniers utilisent un mélange d'hélium-3 et d'hélium-4 pour refroidir leur contenu à une température de l'ordre du milli-Kelvin, c'est-à-dire à des millièmes de degré au-dessus du zéro absolu.
Un ordinateur est une machine capable d'exécuter un programme, littéralement « écrit à l'avance », c'est-à-dire une série d'opérations. Ce programme est enregistré dans une mémoire et les opérations sont réalisées par un processeur. Ces opérations agissent sur des données, elles aussi enregistrées dans la mémoire.
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... .