C’est un peu l’arlésienne de l’informatique : fabriquer un ordinateur dont le processeur utilise les lois de la physique quantique pour calculer toujours plus vite. Ce vendredi découvrez comment des chercheurs du CNRS travaillent à la fabrication d‘une bébête nommée le quantronium.
Si l’homme parvient un jour à fabriquer l’ordinateur quantique, l’informatique entrera dans une nouvelle ère. La puissance de calcul des processeurs augmenterait de manière incroyable. Un bond en avant qui profiterait surtout à la réalisation de calculs combinatoires, au « cassage » du cryptage de données ou encore à la modélisation météorologique.
Le seul problème, c’est la fiabilité. L’unité de stockage en informatique quantique, ce n’est pas le bit, mais le qubit (pour bit quantique). Et au fur et à mesure des calculs, il subit un effet dit de décohérence, qui le conduit à perdre ses effets quantiques.
Aux chercheurs nous souhaitons deux choses : qu’ils parviennent à fabriquer cet ordinateur un jour, et surtout, qu’ils s’entrainent à prononcer le mot quantique correctement.
A nos amis du bar des sciences, nous souhaitons un bon visionnage et surtout un bon week-end !
Cette vidéo est extraite du DVD Nanosciences nanotechnologies, réalisé par Hervé Colombani et produit par CNRS Images.
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Pour être un tout petit peu plus précis, ce n’est pas tant une question de puissance que de façon de faire les calculs. Les machines que l’ont connait sont déterministes, c’est à dire que, étant donnés un état de la mémoire et une instruction, il ne peut y avoir qu’un seul état de la mémoire possible après l’exécution de l’instruction. L’ordinateur quantique fonctionnerait différemment, chaque qbit pouvant avoir plusieurs états possibles à chaque instant. Une telle machine serait donc non-déterministe, au sens où, pour une même instruction, elle pourrait arriver dans plusieurs états simultanément.
Par définition, ce type de machine permet de résoudre une certaine catégorie de problèmes compliqués (http://fr.wikipedia.org/wiki/Probl%C3%A8me_NP-complet), comme par exemple le cassage d’une clé de cryptage de type RSA, en un temps « raisonnable ». Actuellement casser une clé RSA prend un temps qui augmente de façon exponentielle (voire factorielle) en fonction de la taille des données à décrypter, Autant dire que pour décrypter quelques méga-octets de données, il peut falloir quelques centaines ou milliers d’années à une machine classique. Avec une machine non-déterministe, ce temps devient un polynome de la taille des données, ce qui permettrait de décrypter la même quantité de données en quelques jours, voire quelques heures.
D’après ce que je sais, le plus gros problème dans la réalisation d’un ordinateur quantique réside dans le fameux principe d’incertitude : les particules, à l’échelle subatomique peuvent avoir plusieurs états simultanément, mais on ne peut observer tout ces états à un instant donné, car l’observation détruit une partie de l’information. Autremenent dit, on peut « facilement » écrire sur un qbit, mais il est très difficile de le lire
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