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les ordinateurs quantiques

Retour aux articles 01/04/2019

 

 

LES ORDINATEURS QUANTIQUES

Dernièrement je parlais avec mon ami Michel P. ingénieur, de l’apparition du premier ordinateur quantique mis sur le marché par IBM.

Pour rendre nos ordinateurs actuels plus puissants, il faut plus de mémoire pour stocker les informations tout en augmentant le nombre de transistors pour les traiter. Malheureusement, il arrive un moment où rajouter de la mémoire et du processeur ne suffit même plus à rendre l’ordinateur satisfaisant.

 

 

 

Ce supercalculateur chez IBM intègre des dizaines de milliers de processeurs alors que mon PC n’en possède que 2.

Ces super-ordi, aussi puissants soient-ils, sont maintenant dépassés par certains problèmes, d’où l’idée d’un ordinateur quantique qui aurait un fonctionnement tout à fait différent.

Les premières théories de la physique quantique concernant l’informatique sont nées dans les années 80  et tentent d’en utiliser les propriétés étonnantes.

 

Essayons de comprendre grosso modo comment cela fonctionne :

Actuellement l’informatique classique que nous connaissons n’est capable de stocker qu’un bit c’est-à-dire un seul état, soit 1 ou 0 à un moment donné.

Dans l’informatique quantique on parle de Qubit qui permet de stocker par superposition deux valeurs binaires simultanément. Une seule opération pourrait donc traiter en même temps deux valeurs.

Les Qubits sont des particules subatomiques qui  se montrent déroutantes pour les chercheurs, car elles  peuvent être à plusieurs endroits à la fois,  semblent communiquer instantanément entre-elles et pour corser le tout on ne peut pas être absolument sûr où elles se trouvent, mais seulement donner une probabilité de leur position.

Pour le moment, IBM continue d'explorer les possibilités ouvertes par son processeur quantique à 5 Qubits.  Il va calculer 25 fois plus rapidement qu’un ordinateur classique à 5 bits. Mais cela reste une puissance insuffisante, n’importe quel ordinateur actuel battrait ce prototype facilement. Aux dernières nouvelles Google vient d’annoncer avoir mis au point un ordinateur d’une puissance de 72 Qubits. Il dépasserait donc les performances des supercalculateurs les plus puissants du moment qui plafonnent à l'équivalence de 20 Qubits.                             

Si la recherche en est encore à ses débuts, le D-Wave 2X est le troisième ordinateur quantique (et le plus avancé) fabriqué par D-Wave Systems.

 

Pour ceux qui n’ont pas encore quitté la lecture de ma chronique, voici une explication trouvée dans Wikipédia :

 

Dans le monde quantique, toutes les caractéristiques des particules peuvent être sujettes à cette indétermination : par exemple, la position d’une particule quantique est incertaine : elle n’est pas à un point A ou un point B, mais a seulement une probabilité d’être ici ou là lors d’une mesure. Avant la mesure, la particule n’est ni au point A, ni au point B. Par contre, après la mesure, l’état de la particule est bien défini : elle est au point A ou au point B.

Cette indétermination est une idée qui était absolument novatrice pour les physiciens du début du XXème siècle. En effet, en physique classique, l’état d’un objet est toujours défini.

Prenons l’exemple d’un jeu de pile ou face et imaginez que vous lancez une pièce en l’air. Avant de regarder le résultat, vous savez qu’il y a une chance sur deux pour que la pièce tombe sur pile, et une chance sur deux que la pièce tombe sur face. Avant de faire une mesure (c’est à dire de regarder la pièce), vous ne savez pas quel est son état, mais celui-ci est bien défini : soit pile, soit face. Le fait de regarder la pièce ne va rien changer à son état.

Si la pièce était quantique, il en serait différemment : avant de regarder, la pièce aurait un état indéfini, et c’est la mesure qui la placerait soit dans un état, soit dans l’autre.

Bizarre, non ?

Là… c’est la panique pour les physiciens, parce que la théorie de la relativité nous enseigne qu’aucune information ne peut être transmise à une vitesse supérieure à celle de la lumière.

Pour résoudre ce paradoxe, il faut accepter le fait que les deux particules, malgré leur séparation spatiale de plusieurs kilomètres, ont continué à former un unique système physique. En fait, aucune information n’a été échangée entre les deux particules, tout simplement parce que les deux particules ne forment pas deux systèmes indépendants mais un seul. On parle alors d’intrication. 

                                                                                   *****

 

Revenons à un niveau pratique pour nous poser par exemple cette question :

Nos systèmes informatiques actuels sont-ils inviolables ?

La réponse est : non

On voit bien que cette préoccupation est omni présente actuellement ne serait-ce que  dans le cadre de nos votations, des transactions bancaires, des systèmes de défenses militaires, de l’aviation etc.

Il y aura toujours un hacker super doué  pour faire craquer un code d’accès.

 Pas sûr avec l’informatique quantique. 

Lors d’une récente conférence d’un chercheur de Google, il posait la question suivante :

 

 

 

 Pour obtenir le code d’accès de votre futur ordinateur, vous devriez trouver les deux nombres premiers qui multipliés entre eux donnent ce chiffre.

 

 

 

 C’est une impossibilité technique à un ordinateur classique. Il lui faudrait 1 billion d’années pour y réussir. Un ordinateur quantique trouverait la réponse en 10 secondes.

 

Ce n’est qu’un exemple, mais il est facile d’imaginer que la rapidité de calcul nécessaire dans l’utilisation des objets connectés du futur (je pense aux voitures sans chauffeur) sera primordiale et le résultat impossible à «  craquer « 

Bon, ni vous ni moi ne vont arrêter le progrès.

Demain c’est presque aujourd’hui. Rappelez-vous que la première commercialisation du smartphone remonte à peine à 20 ans.

Je peux facilement m’imaginer ce qui risque de nous arriver demain.

L’humain cèdera sa place à des robots quantiques qui seront plus intelligents que nous grâce aux progrès de l’intelligence artificielle.     

 

 

   Le risque sera alors énorme qu’ils nous dictent leurs volontés.

Alors là pour le coup, on pourrait craindre le pire……. Mais je ne serais plus là pour voir ce désastre.

 

JCE/1.4.2019

 

 

 

Excellente chronique au sujet

Excellente chronique au sujet de laquelle je me réjouis de débattre avec toi, érudit et étonnant cousin ! Par le plus grand des paradoxes, le milieu binaire qui m'a tout de même nourri tout au long de ces vingt-cinq dernières années demeure un spectre à fuir plus qu'un phare à suivre...Mais la décroissance, c'est un autre débat n'est-ce pas ?
Bien à toi

Salut Grand Chef; Une

Salut Grand Chef;

Une chronique de haute facture intellectuelle et d'actualité brûlante. Tu nous amenés à la cime et au cœur des préoccupation technologique de l'heure.

Tu sera bien là pour voir ce désastre mon cher ami car demain c'est presque aujourd'hui.

Baba

Très intéressant,

Très intéressant, merci.
Ensuite, "hop" une Aspirine.

Bravo super vulgarisation, on

Bravo super vulgarisation, on voit que tu as été prof !!
Concernant l'intrication, sais tu qu'une start-up genevoise (ID Quantum) a obtenu l'année dernière un financement de la part des coréens du sud plusieurs dizaines de millions pour continuer à développer leur équipement de transmission de données inviolable, cela s'appelle la téléportation.

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