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CALCULATEUR QUANTIQUE (Quantum computer) Faisable ? Quand ? Cette technologie
fait miroiter un décuplement de la puissance calcul
des ordinateurs. En 2016, la technologie est encore
balbutiante, mais son développement pourrait donner un coup de boost à la loi de Moore et
surtout faire craindre la possibilité de déchiffrer les
communications. En effet, les algorithmes
actuels comptent sur la limitation de la puissance calcul.
Source image: Quantum computers |
Voir Mécanique quantique
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Décembre 2024: Google annonce une
nouvelle puce quantique Willow. Capacité de 105 qubits et des performances
élevées en termes de correction Il
s'agit de 105 qubits sur base de supraconducteurs (le double de sa précédente
puce Sycamore). Le
temps T1, qui mesurent la durée pendant laquelle les qubits peuvent conserver
une excitation - la ressource clé du calcul quantique - approchent maintenant
les 100 µs (microsecondes). Il s'agit d'une amélioration impressionnante de près
de 5 fosi par rapport à notre précédente génération de puces. Deux
performances majeures: La
première est que Willow peut réduire les erreurs de manière exponentielle à
mesure que nous augmentons notre échelle en utilisant davantage de qubits.
Cela résout un défi clé dans la correction des erreurs quantiques que le
domaine poursuit depuis près de 30 ans. Deuxièmement,
Willow a effectué un calcul de référence standard en moins de cinq minutes,
ce qui prendrait 10 quadrillons
(soit 1025) ans à l’un des supercalculateurs les plus rapides
d’aujourd’hui, un nombre qui dépasse largement l’âge de l’Univers. Calcul pour se faire peur
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Actualité sept 2020
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Octobre 2020: la société canadienne
D-Wave a annoncé l’arrivée d’Advantage, "le premier ordinateur quantique
pour les entreprises". Accessible
à partir du 8 octobre sur la plate-forme cloud Lead, ce système compte 5 000 qubits. Bien au-delà des machines d’IBM (65 qubits), de Google (54
qubits) et d’Honeywell (6 qubits).
Plus encore : chacun de ces bits communique avec 15 autres simultanément. Avec
cette connectivité, la machine pourrait résoudre des calculs contenant 1
million de variables. |
Source:
5
000 qubits à destination des entreprises – L'usine nouvelle – 11/10/2020
D-Wave
annonce le lancement d'Advantage, un ordinateur quantique de 5 000 qubits –
Harware.developpez.com – 02/10/2020
Actualité sept 2017
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1 200 km distance
record en 2017, parcourue par un
message codé de manière quantique depuis un satellite avec la Terre, via des
lasers. (Chine). |
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La société IBM met à
disposition en ligne un ordinateur quantique, constitué de 5 qubits. But:
tester des algorithmes
quantiques. |
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Les chercheurs du MIT et
de l'Université d'Innsbruck en Autriche travaillent sur un ordinateur quantique casseur de chiffrement. En
informatique classique, les nombres sont représentés soit par des 0 soit par
des 1 (binaire). Pour
l'informatique quantique repose sur une unité d'échelle atomique, le « qubit
» ou bit quantique, qui se compose de la superposition des deux états 0 et
1. Cette combinaison linéaire des deux états est beaucoup plus efficace. Il
faut en général 12 qubits environ pour factoriser
le nombre 15. Ces chercheurs ont trouvé un moyen de réduire
la quantité de qubits à cinq, chaque qubit représentant un seul atome. En
utilisant des impulsions laser pour maintenir les atomes dans un piège à ions
et stabiliser le système quantique, le nouveau système promet aussi une bonne
évolutivité, puisqu’il est possible d’ajouter plusieurs atomes et plusieurs
lasers pour construire un ordinateur quantique plus puissant et plus rapide
qui sera capable de factoriser des nombres beaucoup plus grands. Note: en 1994, Peter Shor, professeur au MIT,
a mis au point un algorithme
quantique capable de calculer les facteurs
premiers d'un grand nombre de façon beaucoup plus efficace qu'un ordinateur classique. L'algorithme de Shor, qui
permet de décomposer des nombres entiers en produits de facteurs premiers,
est un des fondements de l'algorithmique quantique. Il fait aujourd'hui
l'objet de nombreuses attention car il pourrait théoriquement décrypter le
chiffrement RSA, le protocole de référence
dans le domaine du commerce électronique depuis 1983, a priori 'incassable'
pour un ordinateur classique. |
Voir Point de situation
en 2016
Analogie pour comprendre la puissance de l'ordinateur quantique
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Alexandre Blais, le directeur
scientifique de l'Institut quantique de l'Université de Sherbrooke (Québec,
Canada) propose cette analogie: Pour
mieux comprendre, imaginez que vous entrez dans une grande bibliothèque et
que vous allez tracer un X sur une page d’un livre choisi au hasard. Si vous
demandiez à un ordinateur classique de retrouver le X, il devrait ouvrir successivement
tous les livres de la bibliothèque et consulter chaque page une par une
jusqu’à ce qu’il trouve ce qu’il cherche. Si un ordinateur quantique devait
effectuer la même opération, il serait capable d’ouvrir toutes les pages de
toutes les livres en même temps et de retrouver votre marque presque
instantanément. Cette
analogie est tout à fait bonne, même si elle suggère que l’ordinateur
quantique est plus puissant qu’il ne l’est en réalité, nuance M. Blais. |
Source:
Qu’est-ce
qu’un ordinateur quantique? – Ici.radio.canada.ca – 16/11/18
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Pascale Senellart-Mardon est
chercheuse au CNRS et à l'université de Paris-Sacaly. Elle est cofondatrice
de la société Quandela qui produit des sources de photons uniques pour
l'ordinateur et les communications quantiques. Elle propose cette analogie: Un
personnage traverse un labyrinthe
complexe. Méthode classique: il essaie tous les
chemins en faisant souvent demi-tour. S'il a de la chance il sort vite, sinon
il peut y rester. Méthode quantique: à chaque
embranchement, un "alter ego" est crée et tous se lancent pour chercher la sortie.
Une sorte de superposition (d'intrication)
de tous les personnages. Une sorte de travail en parallèle de tous ces alter ego.
De tous les chemins explorés, l'ordinateur sélectionne le chemin menant à la
sortie. Cette
métaphore suggère le principe du fonctionnement sans révéler comment ça
marche. Nous sommes dans le monde de la physique
quantique! |
Source: L'ordinateur quantique devient un enjeu
politique – Pour la Science n°500 de juin 2019
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BASE
DU CALCUL QUANTIQUE
BIT
QUANTIQUE – QUBIT
PROPRIÉTÉ
ANNÉE
2000: OÙ EN SOMMES-NOUS ?
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Traitement
parallèle
Données d'entrée Données de sorte, traitées Traitement
série
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Voir Risc et Cisc / Neuronique
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1994 |
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Peter Shor réussit à factorise
des nombres à l'aide d'ordinateurs quantiques. |
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2011 |
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Factorisation du nombre
143 (143 = 11 x 13) à l'aide d'une matrice quantique de 4 qbits (Chine). |
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2016 |
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Anticipant la révolution quantique (puissance de
calcul décuplée et possibilité de déchiffrement des communications), Google lance
des études de nouveaux algorithmes
de cryptage |
Voir Histoire
des découvertes et inventions
Point de situation en octobre 2016
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La cryptographie quantique
existe mais elle est peu utilisée car délicate à mette en œuvre; ne pas
confondre avec le calcul quantique
(technologie pour ordinateurs quantiques). L'ordinateur quantique a un pouvoir supérieur à celui des ordinateurs classiques selon un modèle mathématique
développe dès 1995. C'est le cas de la factorisation
des nombres entiers, ce qui constituerait une menace pour les systèmes de cryptographie actuels. On étudie déjà des systèmes de cryptographie post-quantiques
qui résisteraient à cette menace. La technologie quantique n'en est qu'à ses prémisses. En
2016, on sait sans doute factoriser les nombres jusqu'à 200 000; alors qu'un
ordinateur classique factorise facilement des nombres jusqu'à 100 chiffres. Ordinateur quantique? Patience! Une menace pour nos cartes
bancaires ? Pas tout de suite, si jamais !
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Selon J.-P.
Delahaye (voir référence)
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Aussi |
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Voir |
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Site |
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