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Le 17 mars 2005



L'ordinateur quantique: un rêve encore lointain

(ASP) - Les lois qui régissent le monde microscopique, celles de la mécanique quantique, sont parmi les plus abstraites et contre-intuitives qui soient. Une de leurs conséquences, l’intrication quantique, est une propriété tellement étrange qu’Einstein lui-même n’avait pu y croire : il en a déduit que la mécanique quantique devait être soit incomplète, soit fausse. Eh bien, cette propriété est aujourd’hui la clé du fonctionnement des futurs ordinateurs quantiques, qui pourraient concrétiser les rêves les plus fous en matière de performance.

Rappelons que les ordinateurs classiques fonctionnent sur le principe d'une porte ouverte ou fermée: un 0 ou un 1. Chacune de ces unités est un bit. Mais leur équivalent quantique, le qbit, peut prendre plusieurs valeurs en même temps puisqu’il peut être dans plusieurs " états " en même temps, grâce aux lois étranges qui gouvernent ce monde.*

Résultat : 2 qbits peuvent exprimer ce qu’expriment 4 bits, 10 qbits, 210 bits et 300 qbits... autant de bits qu’il y a d’atomes dans l’univers!

Et à 300 qbits, on est loin des millions de qbits que pourrait contenir un ordinateur quantique. Résultat, un message que l'ordinateur actuel le plus puissant mettrait qui 15 milliards d’années à décoder, pourrait être lu en quelques semaines ou quelques mois par un ordinateur quantique!


C'est pour quand?

Mais il n’y a pas lieu d’être inquiet pour votre numéro de carte de crédit qui circule sur Internet, puisque ce n’est pas pour demain!

Car une des premières questions auxquelles il faudra répondre et sur lesquelles travaillent les laboratoires du monde entier, c'est: de quoi seront faits ces qbits? De photons? De matériaux supraconducteurs? Seront-ils conçus grâce à des techniques d’imagerie médicale? Le candidat retenu sera celui qui sera capable de conserver son information suffisamment longtemps pour que l’on puisse l’utiliser lors de calculs. Il devra également être manipulable et lisible. Selon certains, la voie la plus prometteuse est celle des supraconducteurs, entre autres parce que ce type de qbits est soumis aux lois quantiques mais est également assez gros pour être manipulé. C'est la voie qu'explore, entre autres chercheurs, Alexandre Blais, de l'Université de Sherbrooke.

Une fois le transistor du futur mis au point, il restera la tâche imprévisible de l’assemblage. Ces ordinateurs quantiques seraient capables certes de traiter des quantités phénoménales d'information, mais leur utilisation nécessiterait également la conception de logiciels hautement complexes, impliquant la nécessité de jongler avec les multiples états simultanés des qbits. Au point que, pour le moment, on ne connaît que très peu de situations où de tels avantages seraient mis à profit: des recherches scientifiques sans doute, notamment en pharmacologie, nécessitant le brassage de quantités astronomiques de données. Du côté du simple citoyen, on laissera certainement le traitement de texte aux ordinateurs classiques qui le font déjà très bien...

Le Québec ne risque pas de manquer le train dans cet avènement, avec des noms respectés comme Gilles Brassard — un des pères de l’informatique quantique — Raymond Laflamme, Claude Crépeau, Patrick Hayden, Aashish Clerk, Alexandre Blais et bien d’autres.

* En plusieurs endroits en même temps??? Eh bien oui. C'est le paradoxe exprimé par le physicien Erwin Schrödinger, connu sous le nom du "chat de Schrödinger. Imaginons, a-t-il dit, une boîte fermée, à l'intérieur de laquelle se trouve un chat et une capsule contenant un gaz mortel. Il y a une chance sur deux pour que la capsule ne tombe et que le gaz qu'elle contient fasse mourir le chat. Le chat est donc soit mort, soit vivant: il ne peut évidemment pas être les deux à la fois. Mais s'il était une particule quantique, tant qu'on n'a pas ouvert la boîte et déterminé son état, il serait, aussi contre-intuitif que cela semble, l'un et l'autre.

Binh An Vu Van

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