{"id":23423,"date":"2023-12-08T04:47:54","date_gmt":"2023-12-08T09:47:54","guid":{"rendered":"https:\/\/maghreb-observateur.com\/?p=23423"},"modified":"2023-12-09T03:02:01","modified_gmt":"2023-12-09T08:02:01","slug":"lordinateur-quantique-tout-comprendre-en-15-minutes","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/maghreb-observateur.com\/?p=23423","title":{"rendered":"L\u2019ordinateur quantique\u00a0: tout comprendre en 15\u00a0minutes"},"content":{"rendered":"\n<p>Par : <strong>Isabelle Dum\u00e9<\/strong><\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><a href=\"https:\/\/maghreb-observateur.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/ordinateur-quantique.jpeg\" rel=\"shadowbox[sbpost-23423];player=img;\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" width=\"1024\" height=\"585\" src=\"https:\/\/maghreb-observateur.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/ordinateur-quantique-1024x585.jpeg\" alt=\"\" class=\"wp-image-23426\" srcset=\"https:\/\/maghreb-observateur.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/ordinateur-quantique-1024x585.jpeg 1024w, https:\/\/maghreb-observateur.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/ordinateur-quantique-300x171.jpeg 300w, https:\/\/maghreb-observateur.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/ordinateur-quantique-768x438.jpeg 768w, https:\/\/maghreb-observateur.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/ordinateur-quantique-1536x877.jpeg 1536w, https:\/\/maghreb-observateur.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/ordinateur-quantique-2048x1169.jpeg 2048w\" sizes=\"(max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/a><\/figure>\n\n\n\n<p><strong>Lo\u00efc Henriet, CTO de Pasqal et Landry Bretheau, professeur en physique quantique \u00e0 l&#8217;\u00c9cole polytechnique au sein du Laboratoire de Physique de la Mati\u00e8re Condens\u00e9e (PMC*)<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>6&nbsp;min.&nbsp;de&nbsp;lecture<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.polytechnique-insights.com\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/loic-henriet-380x480.png\" alt=\"Loic Henriet\"\/><\/figure>\n\n\n\n<p>Lo\u00efc Henriet<\/p>\n\n\n\n<p>CTO de Pasqal<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.polytechnique-insights.com\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/landry-bretheau-e1616664353683-380x480.png\" alt=\"Landry Bretheau\"\/><\/figure>\n\n\n\n<p>Landry Bretheau<\/p>\n\n\n\n<p>professeur en physique quantique \u00e0 l&#8217;\u00c9cole polytechnique au sein du Laboratoire de Physique de la Mati\u00e8re Condens\u00e9e (PMC*)<\/p>\n\n\n\n<p>En bref<\/p>\n\n\n\n<ul>\n<li>Les qubits peuvent repr\u00e9senter \u00e0 la fois 0 et 1, contrairement aux ordinateurs classiques. Ils effectuent plusieurs calculs en m\u00eame temps gr\u00e2ce \u00e0 leur \u00e9tat superpos\u00e9, acc\u00e9l\u00e9rant la r\u00e9solution de probl\u00e8mes complexes.<\/li>\n\n\n\n<li>\u00c0 l\u2019heure actuelle, un processeur quantique est encore au stade exploratoire&nbsp;: il prend beaucoup de place et l\u2019optique sophistiqu\u00e9e n\u00e9cessaire pour contr\u00f4ler les qubits se compose de lasers, de lentilles et de miroirs.<\/li>\n\n\n\n<li>Pour qu\u2019un ordinateur quantique fonctionne, il doit \u00eatre capable de corriger les erreurs dues \u00e0 la nature imparfaite du mat\u00e9riel actuel et qui emp\u00eachent d\u2019arriver au r\u00e9sultat final du calcul.<\/li>\n\n\n\n<li>L\u2019ordinateur quantique ne remplacera pas l\u2019ordinateur personnel ou le smartphone, les premiers clients seront certainement les gouvernements et les grandes entreprises plut\u00f4t que le grand public.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>Les ordinateurs quantiques fonctionnent avec des bits quantiques, ou qubits, qui, contrairement aux bits informatiques standard ayant une valeur de soit 0 soit 1, peuvent \u00eatre \u00e0 la fois 0 et 1. Cette caract\u00e9ristique signifie que les ordinateurs quantiques pourraient \u00eatre beaucoup plus rapides que les ordinateurs classiques pour de nombreuses t\u00e2ches. Ils pourraient \u00e9galement \u00eatre utilis\u00e9s pour r\u00e9soudre certains probl\u00e8mes qu\u2019un ordinateur classique ne peut pas r\u00e9soudre.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>\u00ab\u2009<em>Un ordinateur quantique manipulera de nombreux qubits dans un \u00e9tat massivement superpos\u00e9&nbsp;: 0000 plus 1111, par exemple<\/em>, explique Landry Bretheau.&nbsp;<em>Dans cet \u00e9tat \u201cintriqu\u00e9\u201d, plusieurs calculs peuvent \u00eatre effectu\u00e9s en parall\u00e8le. Un exemple concret&nbsp;: imaginez que le calcul, le probl\u00e8me, soit de sortir d\u2019un labyrinthe. Comment s\u2019y prendre\u2009? Un \u00eatre humain ou un programme informatique va tester diff\u00e9rents chemins. \u00c0 chaque fois, il arrivera \u00e0 une impasse, puis revendra sur ses pas. Il testera ainsi tous les chemins jusqu\u2019\u00e0 ce qu\u2019il sorte du labyrinthe. Mais un syst\u00e8me quantique peut \u00eatre dans une superposition d\u2019\u00e9tats, c\u2019est-\u00e0-dire qu\u2019il peut se trouver \u00e0 plusieurs endroits en m\u00eame temps. Il peut donc essayer d\u2019explorer les diff\u00e9rents chemins en parall\u00e8le et sortir du labyrinthe plus rapidement.\u2009<\/em>\u00bb<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe loading=\"lazy\" title=\"L\u2019ordinateur quantique: o\u00f9 en sommes-nous ? Episode #1 : Landry Bretheau\" width=\"1110\" height=\"624\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/HZoCqyFyH_c?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<p>Les qubits peuvent \u00eatre fabriqu\u00e9s \u00e0 partir de diff\u00e9rentes plateformes ou briques de base mat\u00e9rielles, telles que les qubits supraconducteurs, les particules \u00e9l\u00e9mentaires ou les ions pi\u00e9g\u00e9s. D\u2019autres m\u00e9thodes en devenir sont les processeurs quantiques photoniques qui utilisent la lumi\u00e8re. \u00ab\u2009<em>Nous utilisons le terme d\u2019ordinateur quantique, mais il serait pr\u00e9f\u00e9rable de parler de processeur quantique, car l\u2019int\u00e9gralit\u00e9 d\u2019un calcul ne peut pas \u00eatre impl\u00e9ment\u00e9e sur un ordinateur quantique, seulement une petite partie<\/em>, explique Lo\u00efc Henriet.&nbsp;<em>Nous aurons toujours besoin d\u2019un processeur classique pour orchestrer l\u2019ensemble des taches de calcul.<\/em>\u2009\u00bb<\/p>\n\n\n\n<p>\u00c0 l\u2019heure actuelle, un processeur quantique est encore au stade exploratoire&nbsp;: il prend beaucoup de place \u2014 par exemple, celui sur lequel travaille l\u2019\u00e9quipe de Lo\u00efc Henriet occupe une grosse bo\u00eete de 3&nbsp;m\u00e8tres sur 2&nbsp;m\u00e8tres sur 2&nbsp;m\u00e8tres. Un vide tr\u00e8s pouss\u00e9, de 10<sup>-11&nbsp;<\/sup>mbar, est \u00e9galement n\u00e9cessaire pour placer les qubits dans des positions bien d\u00e9finies dans l\u2019espace. Cela correspond \u00e0 peu pr\u00e8s \u00e0 la pression \u00e0 la surface de la&nbsp;lune.<\/p>\n\n\n\n<p>L\u2019optique sophistiqu\u00e9e n\u00e9cessaire pour contr\u00f4ler les qubits se compose de lasers, de lentilles et de miroirs. Pour coordonner le fonctionnement de chacun de ces diff\u00e9rents \u00e9quipements (qui constituent le mat\u00e9riel ou hardware) et de les synchroniser, un logiciel embarqu\u00e9 est n\u00e9cessaire. Ce logiciel correspond au syst\u00e8me d\u2019exploitation du processeur quantique.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>Applications potentielles<\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p>Il existe de nombreux domaines dans lesquels un ordinateur quantique pourrait s\u2019av\u00e9rer plus utile qu\u2019un ordinateur conventionnel, que ce soit en termes de temps de calcul ou de qualit\u00e9 des r\u00e9sultats obtenus. L\u2019exemple le plus connu est l\u2019algorithme de Shor, qui permet de factoriser efficacement un grand nombre en facteurs premiers, pour des applications en cryptographie et en s\u00e9curit\u00e9 informatique, par exemple. Les ordinateurs quantiques seront \u00e9galement tr\u00e8s performants dans l\u2019utilisation d\u2019algorithmes sp\u00e9ciaux pour r\u00e9soudre des probl\u00e8mes d\u2019optimisation complexes, tels que ceux li\u00e9s \u00e0 l\u2019ordonnancement, au routage et \u00e0 la logistique. Ces probl\u00e8mes consistent \u00e0 trouver la solution optimale parmi un grand nombre de possibilit\u00e9s \u2014 le plus c\u00e9l\u00e8bre \u00e9tant le probl\u00e8me du \u00ab\u2009voyageur de commerce\u2009\u00bb, qui doit trouver l\u2019itin\u00e9raire le plus court possible entre plusieurs villes. Les entreprises de livraison et de logistique voudront certainement de ce fait adopter la technologie quantique.<\/p>\n\n\n\n<p>Les probl\u00e8mes li\u00e9s \u00e0 la r\u00e9activit\u00e9 des mol\u00e9cules en b\u00e9n\u00e9ficieront \u00e9galement. \u00ab\u2009<em>Il y a beaucoup de recherches dans ce domaine<\/em>, explique Lo\u00efc Henriet.&nbsp;<em>Avec un processeur quantique, nous pourrons effectuer des calculs beaucoup plus efficaces pour d\u00e9terminer la r\u00e9activit\u00e9 de certaines prot\u00e9ines, par exemple, ce qui aura d\u2019\u00e9normes applications pour l\u2019industrie pharmaceutique et la synth\u00e8se de nouveaux m\u00e9dicaments. Nous pourrons \u00e9galement calculer les propri\u00e9t\u00e9s de nouveaux mat\u00e9riaux qui pr\u00e9sentent un int\u00e9r\u00eat dans de nombreux domaines technologiques.<\/em>\u2009\u00bb<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe loading=\"lazy\" title=\"L\u2019ordinateur quantique: o\u00f9 en sommes-nous? Episode #2 : Lo\u00efc Henriet\" width=\"1110\" height=\"624\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/_QqnMl_4kJI?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<p>L\u2019apprentissage automatique et l\u2019intelligence artificielle sont \u00e9galement des domaines d\u2019application importants, car les ordinateurs quantiques devraient \u00eatre en mesure d\u2019am\u00e9liorer les algorithmes d\u2019apprentissage automatique \u2014 potentiellement de mani\u00e8re spectaculaire \u2014 en fournissant des routines d\u2019optimisation plus rapides et plus efficaces ou en explorant de nouveaux mod\u00e8les et de nouvelles architectures. Il pourrait s\u2019agir d\u2019un nouveau march\u00e9 massif, mais il d\u00e9pendra de la construction d\u2019ordinateurs quantiques pratiques \u00e0 grande \u00e9chelle et du d\u00e9veloppement d\u2019algorithmes et d\u2019applications capables de tirer parti de leurs capacit\u00e9s uniques.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>Vers l\u2019universalit\u00e9<\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p>Pour qu\u2019un ordinateur quantique fonctionne, il doit \u00eatre \u00ab\u2009universel\u2009\u00bb, c\u2019est-\u00e0-dire qu\u2019il doit \u00eatre capable de corriger les erreurs dues \u00e0 la nature imparfaite du mat\u00e9riel actuel et qui emp\u00eachent d\u2019arriver au r\u00e9sultat final du calcul. La cause principale de ces erreurs est la d\u00e9coh\u00e9rence des qubits eux-m\u00eames, qui d\u00e9truit le caract\u00e8re quantique des qubits et les ram\u00e8ne \u00e0 l\u2019\u00e9tat de bits classiques. La d\u00e9coh\u00e9rence est provoqu\u00e9e par l\u2019interaction des qubits avec leur environnement.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>La v\u00e9ritable difficult\u00e9 consiste donc \u00e0 isoler efficacement le syst\u00e8me. Pour ce faire, les qubits doivent g\u00e9n\u00e9ralement fonctionner \u00e0 une temp\u00e9rature proche de 0&nbsp;K, tout en \u00e9tant prot\u00e9g\u00e9s les uns des autres et de l\u2019environnement. En plus de cela, des techniques de correction d\u2019erreurs quantiques (QEC) peuvent \u00eatre utilis\u00e9es dans le but d\u2019atteindre une \u00ab\u2009<em>informatique quantique tol\u00e9rante aux pannes<\/em>\u2009\u00bb. Ces techniques consistent \u00e0 utiliser un grand nombre de qubits pour cr\u00e9er un \u00ab\u2009<em>qubit logique<\/em>\u2009\u00bb beaucoup moins sujet aux erreurs. Selon les experts, un v\u00e9ritable \u00ab\u2009<em>avantage<\/em>\u2009\u00bb, ou \u00ab\u2009<em>supr\u00e9matie<\/em>\u2009\u00bb quantique ne pourra \u00eatre atteint que lorsque les ordinateurs quantiques fonctionneront avec un million de qubits. Et comme le record actuel est encore inf\u00e9rieur \u00e0 100&nbsp;qubits, il reste encore beaucoup de chemin \u00e0 parcourir.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>Les d\u00e9fis importants<\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p>Si, en th\u00e9orie, rien n\u2019emp\u00eache la cr\u00e9ation d\u2019ordinateurs quantiques \u00e0 grande \u00e9chelle, il faut d\u2019abord r\u00e9soudre certains probl\u00e8mes d\u2019ing\u00e9nierie d\u2019envergure. \u00ab\u2009<em>Les entreprises consid\u00e8rent l\u2019informatique quantique comme un investissement strat\u00e9gique et ne veulent pas rater le virage<\/em>, explique Lo\u00efc Henriet.&nbsp;<em>Ce n\u2019est plus maintenant une question de si, mais plut\u00f4t une question de quand le processeur quantique fera partie int\u00e9grante des solutions informatiques.<\/em>&nbsp;\u00bb<\/p>\n\n\n\n<p>Nous sommes actuellement \u00e0 l\u2019aube d\u2019une transformation technologique et, en France, nous avons les moyens d\u2019\u00eatre au c\u0153ur de cette r\u00e9volution, tant au niveau acad\u00e9mique qu\u2019au niveau des entreprises et des start-ups. Bien s\u00fbr, les clients en bout de chemin et les entreprises doivent aussi \u00eatre de la partie.<\/p>\n\n\n\n<blockquote class=\"wp-block-quote\">\n<p>Depuis environ cinq ans, nous assistons \u00e0 une v\u00e9ritable mont\u00e9e en puissance&nbsp;<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n<p>\u00ab\u2009<em>Cela dit, un ordinateur quantique, universel ou non, ne remplacera pas votre ordinateur personnel ou votre smartphone de sit\u00f4t et les premiers clients seront certainement les gouvernements et les grandes entreprises plut\u00f4t que le grand public<\/em>, ajoute Landry Bretheau.&nbsp;<em>Les scientifiques eux-m\u00eames seront \u00e9galement les premiers utilisateurs et c\u2019est pourquoi le monde de l\u2019informatique quantique int\u00e9resse autant de disciplines&nbsp;: la chimie, la science des mat\u00e9riaux, la biologie et la physique. Chacune de ces disciplines va proposer un algorithme qui permettrait de r\u00e9soudre une question bien pr\u00e9cise.<\/em>&nbsp;\u00bb<\/p>\n\n\n\n<p>\u00ab&nbsp;<em>Depuis environ cinq ans, nous assistons \u00e0 une v\u00e9ritable mont\u00e9e en puissance<\/em>\u2009\u00bb, explique-t-il. Certains parlent de \u00ab\u2009boum quantique\u2009\u00bb avec la cr\u00e9ation de nombreuses start-ups et des lev\u00e9es de fonds importantes.<\/p>\n\n\n\n<p>PsiQuantum et IonQ, qui ont lev\u00e9 respectivement 600 et 400&nbsp;millions d\u2019euros, en sont deux exemples marquants. \u00ab&nbsp;<em>En France, nous avons le Plan Quantum, annonc\u00e9 par le pr\u00e9sident Macron d\u00e9but&nbsp;2021, et la start-up qui a le plus de vent en poupe d\u2019un point de vue financier en France \u00e0 l\u2019heure actuelle est Pasqal, qui vient de lever 100&nbsp;millions&nbsp;d\u2019euros.<\/em>&nbsp;\u00bb<\/p>\n\n\n\n<p>Bien que nous ne parviendrons probablement pas \u00e0 fabriquer un ordinateur enti\u00e8rement op\u00e9rationnel et tol\u00e9rant aux pannes dans les dix prochaines ann\u00e9es, nous pouvons \u00eatre s\u00fbrs que nous ferons en cours de route des d\u00e9couvertes insoup\u00e7onn\u00e9es qui seront potentiellement utiles et changeront peut-\u00eatre m\u00eame le visage de la soci\u00e9t\u00e9, tout comme l\u2019informatique classique l\u2019a fait au cours des 50&nbsp;derni\u00e8res ann\u00e9es et, plus r\u00e9cemment, l\u2019Internet.<\/p>\n\n\n\n<p>\u00ab&nbsp;<em>C\u2019est une tr\u00e8s belle p\u00e9riode pour travailler dans ce domaine<\/em>, d\u00e9clare Landry Bretheau.&nbsp;<em>Il y a beaucoup d\u2019excitation et le secteur \u00e9volue tr\u00e8s vite.<\/em>&nbsp;\u00bb<\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Par : Isabelle Dum\u00e9 Lo\u00efc Henriet, CTO de Pasqal et Landry Bretheau, professeur en physique quantique \u00e0 l&#8217;\u00c9cole polytechnique au sein du Laboratoire de Physique de la Mati\u00e8re Condens\u00e9e (PMC*)&hellip; <\/p>\n","protected":false},"author":83,"featured_media":23426,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_bbp_topic_count":0,"_bbp_reply_count":0,"_bbp_total_topic_count":0,"_bbp_total_reply_count":0,"_bbp_voice_count":0,"_bbp_anonymous_reply_count":0,"_bbp_topic_count_hidden":0,"_bbp_reply_count_hidden":0,"_bbp_forum_subforum_count":0,"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[99,116],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/maghreb-observateur.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/23423"}],"collection":[{"href":"https:\/\/maghreb-observateur.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/maghreb-observateur.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/maghreb-observateur.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/83"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/maghreb-observateur.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=23423"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/maghreb-observateur.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/23423\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":23452,"href":"https:\/\/maghreb-observateur.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/23423\/revisions\/23452"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/maghreb-observateur.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/23426"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/maghreb-observateur.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=23423"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/maghreb-observateur.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=23423"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/maghreb-observateur.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=23423"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}