ORDINATEURS QUANTIQUES, LE FUTUR DE L’INFORMATIQUE ?

ORDINATEURS QUANTIQUES, LE FUTUR DE L’INFORMATIQUE ?

12 septembre 2019 Non Par Lucas Touzé

Aujourd’hui chez WeGeek nous nous projetons avec vous dans le futur. En effet nous abordons le sujet passionnant qu’est l’ordinateur quantique.

Le bit & le qbit

Premièrement qu’est-ce qu’un ordinateur quantique ? Tout d’abord un ordinateur calcul avec un système de bits ayant 1 ou 0 comme valeur. Donc avec un bit nous pouvons créer deux possibilité (oui/non ouvert/fermé etc…). Mais en ajoutant un bit on n’ajoute pas une possibilité, car la lecture des valeurs se fait en ligne de cette façon avec deux bits on peut obtenir les valeurs suivantes : 00, 01, 10, 11, soit 4 possibilités. Le nombre de possibilité est calculable avec 2 élevé à la puissance N (N étant le nombre de bits)

Un octet correspond à 8 bits soit 256 possibilités. En informatique, les bits étant la « matière première » tout fonctionne selon une puissance de 2. Par exemple un kilo octet (ko) est égal à 2 puissances 10 octets soit 1024 octets

Les ordinateurs quantiques, eux fonctionnent avec des bits quantiques ou qbits qui ont la particularité de pouvoir prendre n’importe quelle valeur entre 1 et 0. Lors d’un calcul sur ordinateur quantiques, même si les bits peuvent prendre toutes les valeurs, elles sont exploitées en tant que 0 ou 1. mais alors quelle est la différence avec les bits classiques ?

Et bien les qbits peuvent se superposer. En pratiques la superposition des qbit permet de multiplier la puissance de calcul là ou les bits classiques s’additionnent. C’est-à-dire que l’ajout d’un qbit doublera toujours la puissance de calcul. A titre d’exemple voici une comparaison des puissances de calcul.

  • 1 qbit = 1bit
  • 2 qbits = 2 bits
  • 3 qbits = 4 bits
  • 4 qbits = 8 bits= 1 octets
  • 5 qbits = 16 bits = 2 octets
  • 9 qbits = 256 bits = 32 octets+

En pratique à l’heure actuelle

Comme vous pouvez le voir la croissance de la vitesse de calcul est exponentielle. Si nous voulons un exemple qui vous parleras un peu plus nous pouvons imaginer ce cas. Imaginons Un ordinateur ayant une puissance de calcul de 16 GO en y ajoutant 4 GO on multiplie sa puissance par 1.25. Si on imagine un ordinateur quantique de 16 qbits, en ajoutant 4 qbits on multipliera sa puissance par 16 !

Cette puissance de calcul pouvant devenir en théorie monstrueusement laisse rêveur tous les scientifiques mais aussi tous les fans d’informatique.

Cependant, certains me diront peut-être « mais slow je travail pas à la NASA, netflix et battlefield marche très bien même si je pousse les graphismes a font mon pc ne bug jamais. ». A cela je leur répondrais qu’aucun ordinateur d’il y a 5 ans même les plus coûteux ne peuvent lancer les jeux actuels à leur puissance maximal. De plus la 4K a 240Hz reste surement inaccessible sur même chez les plus riches.

Enfin on sait que la technologie avance extrêmement rapidement. De ce fait les limites des ordinateurs classiques risquent de voir le jour et de freiner cette progression. Notamment à cause du manque de matière premières, des coûts qui ne font qu’augmenter et de la miniaturisation du matériel. En effet la miniaturisation est problématique du fait de l’électricité qui ne peut pour l’instant pas être contenu dans un trop petit espace, car la charge déborderait du conducteur. Il sera donc nécessaire d’augmenter la surface de transistor pour augmenter la puissance

Les possibilités futures

Enfin l’ordinateur quantique permettrait d’envisager certaines choses qui reste très difficile ou lente à l’heure actuelle. Par exemple dans le domaine judiciaire avec le décodage d’un fichier crypté la recherche d’empreintes comparant des données précises à d’immenses bases de données. Mais aussi la création de modèles complexes. En médecine, mécaniques de pointes, restauration historique ou divers domaines nécessitant l’analyse de nombreux facteurs. Afin d’évaluer le risques, les chances de réussite et la meilleure façon de faire. Que ce soit pour prévenir certains risques ou de réparer quoi que ce soit même si les informations sont rares.

Il faudra alors imaginer un monde ou l’on pourra prévoir les catastrophes naturelles des mois à l’avance et les éviter. Des ordinateur personnel offrant des jeux où le temps de réponse est instantané où l’image que vous percevez ne présente aucun défaut, une image qui se confond parfaitement avec la réalité. Un monde ou la conduite autonome des véhicules sera monnaie courante.

De plus L’intelligence artificielle serait à porté de main, au service de l’homme elle pourra améliorer drastiquement notre condition de vie. Agissant sur notre santé, sur nos finances ou sur nos loisirs qui ne rêve pas de s’améliorer dans ce qu’il aime ? L ‘IA vous analyserait et vous proposerait les meilleurs exercices. Vous pourrez voyager facilement puisque toutes les langues vous seront parfaitement et immédiatement traduite.

Les limites actuelles

Malgré tout, ce futur idéal pour certains et terrifiant pour d’autres semble encore loin. L’ordinateur quantique le plus aboutit représente une puissance de calcul de 10 qbit soit 64 octets. Il nécessite une boite de 20 mètres cube et un refroidissement constant à l’azote pour atteindre une température proche du zéro absolu. En plus de ça il existe peu d’algorithme capable de fonctionner avec ces qbit et les matériaux utilisé et consommés tels que l’azote ou les matières supra conductrices sont très coûteuses.

A l’heure actuelle là seule chose sure à propos du futur c’est qu’il nous réserve bien des surprises…