ordinateur quantique

L’informatique quantique pour les nuls

On entend beaucoup parler d’intelligence artificielle, mais un sujet commence à émerger de plus en plus : l’informatique quantique. S’il est assez intuitif que les ordinateurs quantiques pourraient surpasser les ordinateurs traditionnels, il est un peut-être un peu moins évident d’élaborer sur la question.

On entend beaucoup parler d’intelligence artificielle, mais un sujet commence à émerger de plus en plus : l’informatique quantique.  S’il est assez intuitif que les ordinateurs quantiques pourraient surpasser les ordinateurs traditionnels, il est un peut-être un peu moins évident d’élaborer sur la question.  Ce qui suit n’est pas une explication avancée des tenants et aboutissants de l’informatique quantique, mais plutôt un guide d’initiation pour les débutants en la matière.  En prime : on vous fera connaître quelques Québécois qui se sont illustrés dans le domaine à l’international.  Bonne lecture!

1. Pourquoi l’emballement autour des ordinateurs quantiques?

Un ordinateur quantique est une machine qui peut en théorie résoudre en quelques secondes des problèmes que les ordinateurs actuels mettraient des milliards d’années à élucider.  C’est leur puissance de calcul inégalée, des millions de fois supérieure à celle des ordinateurs actuels, qui leur donne leurs super pouvoirs.  Parmi leurs possibilités, on parle de créer de nouveaux médicaments, simuler le fonctionnement de l’univers, mieux prédire la météo, trouver de nouvelles planètes habitables, simuler le comportement de la matière au niveau moléculaire

2. Qu’est-ce qui donne aux ordinateurs quantiques leurs super pouvoirs?

Laissons tout d’abord Justin Trudeau nous expliquer :

Dans l’informatique classique, les données sont obligatoirement traitées dans un état binaire – 0 (ex. désactivé / faux / noir) ou 1 (ex. activé / vrai / blanc). L’analogue quantique du bit, le qubit, permet de traiter les données dans un spectre de possibles. En théorie, on peut alors transmettre une infinité d’information avec un seul qubit. 

3. On les accueille bientôt dans nos vies?

Non, pas tout à fait.  Outre le coût, les qubits nécessitent un environnement aux conditions particulières.  Un milieu extrêmement froid, plus froid que dans le fin-fond l’espace, à une température proche du zéro absolu (-273, 15 °C), peut permettre de travailler avec les qubits pendant de longues périodes de tempsÀ l’opposé, toute chaleur dans le système peut introduire des erreurs. 

C’est IBM qui a dévoilé le premier ordinateur quantique dit commercial, baptisé Q System One.  Ayant la forme d’un cube de verre de 9 pieds (presque 3 mètres) de côté au centre duquel se trouve un cylindre chromé suspendu à un bloc lumineux, il n’a pas la même allure que les ordinateurs actuelsC’est derrière ce bloc que se trouvent les composantes électroniques servant à analyser les calculs quantiques.  IBM n’en a fabriqué qu’un seul et ne compte pas en construire d’autres pour l’instant.  De manière plus générale, la pénurie de travailleurs suffisamment qualifiés dans le domaine et le manque de fournisseurs de composantes clés posent des défis à l’évolution des ordinateurs quantiques.

ordinateur quantique_Shutterstock

4. Pourquoi les ordinateurs quantiques soulèvent une certaine méfiance?

Si les ordinateurs quantiques sont très prometteurs quant à leurs grandes capacités de calcul, ils pourront aussi servir le côté sombre de la force.  Ils pourront permettre de décrypter des contenus sécurisés, utilisés sur le web, protégeant des transactions bancaires, protégeant des secrets militaires, etc.  La course contre la montre est d’ailleurs déjà amorcée aux États-Unis et en Chine par des agences de sécurité pour développer la technologie capable de repousser une attaque quantique. Le nouveau domaine de la cryptographie quantique vise spécifiquement à résister aux ordinateurs quantiques.  On peut sans doute avancer que l’encodage du futur devra être « quantum safe».

5. Est-ce que le Québec tire son épingle du jeu en informatique quantique?

Oui, il y a des Québécois qui œuvrent en informatique quantique.  Difficile de passer sous silence le professeur Gilles Brassard, une sommité mondiale en cryptologie quantiqueBachelier de l’Université de Montréal à 13 (!) ans, il multiplie les reconnaissances et les prix.  Le directeur scientifique de l’Institut transdisciplinaire d’information quantique a d’ailleurs récemment reçu une distinction de la Chine pour ses contributions à la théorie quantiqueLes chercheurs Roberto Morandotti et José Azaña de l’Institut national de la recherche scientifique et le professeur Raman Kashyap de Polytechnique Montréal se sont aussi illustrés à l’international grâce à leur manipulation de la lumière, qui a permis de réaliser des opérations informatiquesDu côté de l’Université Sherbrooke, les espoirs sont fondés sur Alexandre Blais et l’Institut quantique (IQ) Les ambitions pour l’Institut sont grandes puisqu’un nouveau pavillon devrait être construit en 2020.

Grâce à cet aperçu, vous pourrez entretenir vos collègues TI sur l’informatique quantique sans broncher lors de votre prochain 5 à 7!   

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