Informatique quantique : c’est quoi ?

Au cours des dernières années, de nombreux scientifiques s’investissent dans le domaine de l’informatique quantique. Le but de ces travaux est la recherche d’un moyen pour accélérer l’exécution des tâches et des calculs informatiques.

Il existe sur internet de nombreuses informations relatives à cette science. Néanmoins, la technologie capable de changer le futur est encore très méconnue du grand public. Qu’est-ce que l’informatique quantique ? Éléments de réponse.

Comprendre l’informatique quantique : les origines

L’informatique quantique est une technologie qui puise ses sources de la physique quantique et des lois régissant la mécanique quantique. Il s’agit en réalité d’un ensemble de théories physiques élaborées au XX^e siècle. Elles portent principalement sur le comportement des atomes et les particules.

Sur cette base, les recherches scientifiques relatives à l’informatique reposent entièrement sur le comportement des :

• atomes,
• électrons,
• petites particules, etc.

Dans la pratique, ces études visent à découvrir le moyen idéal pour exploiter le potentiel latent de ces éléments. La réalité est que ces constituants de la matière peuvent contenir et traiter une masse importante d’informations.

Réussir à maitriser les particules dans un ordinateur quantique faciliterait le calcul rapide et les traitements des données à une échelle infinie. Ainsi, l’informatique quantique représente une source d’innovation future dans tous les domaines de la vie humaine.

La notion d’ordinateur quantique

L’achèvement des recherches relatives à l’informatique quantique doit conduire à la création d’un ordinateur quantique. Contrairement aux ordinateurs classiques (actuels), ces machines disposent d’un processeur quantique qui abrite les particules. Celles-ci sont disposées de manière isolée, car elles seront plus facilement manipulées par des ingénieurs pour effectuer les calculs complexes.

En réalité, les ordinateurs quantiques doivent être contrôlés en permanence par des méthodes qui varient selon diverses approches. Les méthodes connues jusqu’à ce jour consistent à refroidir les processeurs à des températures de congélation ou à manipuler les particules en utilisant des rayons lasers. Ces techniques de contrôle sont en cours d’expérimentation.

La différence entre un ordinateur classique et un processeur quantique se situe au niveau des limites des machines actuelles. En effet, les techniciens du domaine en termes d’inflexibilité des bits seront plus à leur aise. Il s’agit des valeurs (1 ou 0) utilisées par les ordinateurs classiques pour transmettre et traiter les données.

Le fonctionnement de l’ordinateur quantique

Ici, tout est une question de lois quantiques. Ainsi, pour fonctionner, l’ordinateur intègre des qubits ou bits quantiques. Ces qubits chargés de traiter les informations ont des propriétés différentes des bits. En réalité, ils sont composés de particules quantiques présentes dans la nature. Ainsi, les qubits serviront de supports pour la gestion des données.

Pour créer un qubit, il faut arriver à maitriser les particules. Celles-ci fonctionnent selon le principe de superposition (pièce de monnaie qui tourne dans l’air). De ce fait, en chargeant les qubits de données, l’ordinateur quantique va exploiter le potentiel infini des particules pour calculer et trouver à la fois des réponses.

De manière concrète, l’ordinateur quantique est capable de résoudre un problème en quelques secondes. En réalité, la technologie peut exploiter simultanément de nombreuses voies en parallèle pour trouver les résultats. Aussi, contrairement au système linéaire des ordinateurs classiques, la liaison des qubits (intrication) augmentera la capacité du matériel à l’infini..