L’ordinateur Quantique est un « super ordinateur » qui s’appuie sur les phénomènes de la mécanique quantique pour effectuer des opérations sur des données.
Cette machine surpuissante est capable d’utiliser les propriétés quantiques de la matière pour résoudre des problèmes impossibles à traiter avec un ordinateur traditionnel.
Quel est le principe de fonctionnement ?
En fait, un ordinateur quantique ne réalise pas un calcul de manière séquentielle, mais considère toutes les hypothèses en même temps. Par conséquent, il est capable de traiter des données en un temps record : des dizaines et des dizaines de millions de fois plus vite qu’un ordinateur traditionnel !
Autre grande différence par rapport aux ordinateurs traditionnels, l’ordinateur quantique ne travaille pas sur des données binaires : des O et des 1, mais sur des bits quantiques, ou qubits : quantum + bit.
Les Qubits sont des unités de stockage d’information dont l’état quantique peut posséder plusieurs valeurs, c’est le principe quantique de la superposition.
Le Qubit et la superposition d’états
Ce que les physiciens appellent un bit quantique, ou « qubit » est la base de quantification de l’information des ordinateurs quantiques. Contrairement aux ordinateurs conventionnels qui quantifient l’information en bits – un 0 ou un 1, les qubits utilisés par les ordinateurs quantiques exploitent la singularité de la mécanique quantique pour stocker encore plus d’informations.
Un qubit peut être un 0, un 1 ou un mashup – ou une « superposition » – des deux en même temps. Cette densité d’information supplémentaire et la façon dont les qubits interagissent les uns avec les autres promettent de permettre aux ordinateurs quantiques de résoudre des problèmes de calcul bien au-delà de la portée des ordinateurs traditionnels.
Le concept de la superposition d’états. La superposition est la capacité contre-intuitive d’un objet quantique, comme un électron, à exister simultanément dans plusieurs “états” différents. Elle est littéralement dans ces différents états à la fois : à la fois dans un état et dans autre, sans faire une moyenne des deux. Une mesure détruira cette superposition, et ce n’est qu’alors que l’on pourra dire qu’il est dans l’état inférieur ou supérieur.
La mesure dans la mécanique quantique. Il n’est pas possible de mesurer deux choses dont la connaissance simultanée est impossible : la position et la vitesse d’une molécule, par exemple. Il est ainsi important de savoir ce que l’on mesure, sinon on perturbe l’état. C’est ce qu’on appelle l’action retour de la mesure : si on mesure l’état quantique on peut de manière irréversible changer son état.
L’ordinateur quantique bientôt disponible ?
D’après Microsoft, il est à l’heure actuelle impossible d’envisager un ordinateur quantique utilisable dans un bureau, notamment parce que cela nécessite un environnement extrêmement froid, avec des températures avoisinant le zéro absolu. Ce que nous pouvons imaginer dans un futur proche, en revanche, c’est une mise à disposition à travers le cloud, en tant que service auquel peuvent accéder les utilisateurs. C’est en fait le même principe que l’IaaS (Infrastructure as a Service) : le fournisseur cloud gère tout ce qui est matériel et l’entreprise peut y accéder grâce à un abonnement.
Par ailleurs, si l’ordinateur quantique n’est pas encore disponible sur le marché, la perspective de profiter de son incroyable potentiel devient de plus en plus concrète : on parle d’une commercialisation d’ici 5 ans.