De quoi parle-t-on ?

Comme pour Alice au pays des merveilles, la quantique est un monde au-delà du réel. L’aspect quantique de l’ordinateur dont on parle fait référence à la physique quantique, un monde étrange où les lois telles que nous les connaissons changent. Ces lois sont si différentes et contre intuitives qu’il y a de quoi donner un sacré mal de crâne si nous ne sommes pas assez accrochés et ouverts d’esprit à ce qui va suivre.

L’ordinateur quantique ouvre la voie à une nouvelle informatique, radicalement différente de ce que nous connaissons. Les qbit représentent la base de l’ordinateur quantique. Ce sont des bits quantiques par analogie aux bits dans l’informatique classique. Grâce à ses propriétés quantiques, une puce de 4 qbit réalise un calcul 16 fois plus vite doublant ainsi la vitesse de calcul par qbit ajouté. Cette possibilité lui est offerte grâce à la superposition quantique et l’intrication quantique.

D(')étonnantes propriétés

Comprendre les bases de la physique quantique, c’est comprendre l’ordinateur quantique et donc son intérêt. Alors, voici deux lois qui représentent les fondamentaux de cet autre monde :

La superposition quantique est un état de la matière dans lequel deux réalités d’un élément existent simultanément. Avec un ordinateur classique, une information peut être vraie ou fausse. Avec un ordinateur quantique, le vrai et le faux coexistent et sont superposés. Non pas en tant que possibilité, mais en tant que réalité tangible : c’est l’observateur en regardant l’information qui figera celle-ci dans un état plutôt qu’un autre. L’exemple le plus célèbre de cette démonstration est le chat de Schrödinger.

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L’intrication quantique ou principe de non-localité, permet à deux éléments de s’échanger une information sans prendre en compte la distance qui les sépare. Impossible me direz-vous… puisque rien ne peut se déplacer plus vite que la lumière. Or des expériences récentes ont prouvé la véracité de ce principe. Ce qu’il faut comprendre, c’est qu’avec ce principe, ces deux (ou plus) éléments doivent être considérés comme un système unique.

Une découverte récente dans le monde de la quantique – Le cristal temporel qui n’a rien avoir avec le voyage dans le temps et qui est un nouvel état de la matière qu’on pensait jusqu’alors impossible — pourrait permettre un excellent support pour retenir l’information produite par un ordinateur quantique.

La nature d’une révolution hors norme

Entre le moment où l’ENNIAC a été opérationnel et les premiers ordinateurs personnels vendus dans le commerce, il s’est écoulé environ 25 ans et il s’agissait d’une amélioration des technologies existantes.
Avec l’ordinateur quantique, on change de registre en inventant une nouvelle science basée sur des fondamentaux physiques différents. C’est comme essayer de comparer la force de poussée d’une fourmi à la puissance nécessaire pour faire décoller une fusée spatiale. Vous pouvez améliorer autant que vous voulez les capacités de la fourmi, elle ne pourra jamais atteindre la puissance nécessaire pour atteindre la vitesse de libération.

Bien que notre société moderne évolue à un rythme bien plus rapide que dans les années 50, il faudra probablement attendre le début du siècle prochain avant de voir l’ordinateur quantique assez miniaturisé et à coût abordable pour faire une introduction dans les foyers de chaque individu.

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Concrètement l’ordinateur quantique en soit n’existe pas encore, les éléments qui en seront probablement les fondamentaux (qbit, cristal temporel) sont si récents et à la pointe de la technologie et du savoir moderne que, sans mentionner les coûts hors normes et les ressources nécessaires pour une recherche avancée dans ce domaine, c’est également un sujet d’une étonnante complexité qui requiert un fort bagage de connaissances et des compétences très avancées dans de multiples domaines. Réunir tous ces éléments afin de construire les bases de cette nouvelle science n’est à la portée que de quelques entités (IBM, Google, etc.).

La mise en place d’un tel ordinateur ou bien d’une puce contenant assez de qbit sans subir d’effet de décohérence par un grand groupe ou un état, le placerait probablement en hégémonie mondiale. Pourtant l’incertitude subsiste quant à une vraie suprématie, car une telle révolution rendrait par exemple obsolètes tous les systèmes de chiffrements actuels. Mais ce serait vite oublier qu’une technologique n’évolue jamais seule, mais en parallèle avec d’autres. Ainsi des chiffrements quantum-proof pourraient très bien voir le jour simultanément.

Une révolution silencieuse

Là où les grands groupes voient des opportunités sans commune mesure dans l’ordinateur quantique, les citoyens eux en profiteront de la même manière qu’aujourd’hui, mais à un rythme plus soutenu.

Dans le cas de la médecine, prenons par exemple la compréhension d’une structure de protéines : les variantes possibles sont si nombreuses qu’il est difficile aujourd’hui d’en prévoir tous les états. Demain avec un ordinateur quantique, non seulement calculer tous ses états sera à la fois possible, mais également bien plus rapide ! Cela permettra d’élaborer de nouveaux traitements et médicaments de manières plus précises et bien plus vite.
C’est aussi la porte ouverte à la recherche de vaccins pour des maladies qui n’ont aucun traitement (maladie de Charcot, la progéria, la lèpre, etc.).

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Que se passerait-il exactement en cas d’une élévation de la température terrestre moyenne de +6 °C à la fin du siècle, avec l’épuisement des ressources fossiles ? Menant l’humanité au bord de l’effondrement dont parlent le 1er ministre, l’ONU et un nombre incalculables de scientifiques. Ces thématiques sont passées au travers d’algorithmes prédictifs afin de se préparer à la suite, à savoir comment survivre à l’effondrement économique. Malheureusement la somme des paramètres est tellement haute et sujette à des variantes que ses modèles manquent d’exactitudes. L’ordinateur quantique permettrait une recherche bien plus rapide, bien plus exacte et pourrait nous aider en tant qu’espèce à trouver les bonnes solutions pour aller de l’avant.

Dans le domaine spatial, le calcul des trajectoires en serait grandement facilité, améliorant l’accessibilité au grand public à un domaine complexe dans lequel la moindre erreur peut être fatale. Ainsi l’exploration de la Lune avec des véhicules robotisés et / ou habités ne serait plus l’apanage de quelques états, milliardaires ou grands groupes. Cela ouvrirait également une voie royale pour la colonisation de Mars et finalement du système solaire.

Révolution des usages

Les bonnes pratiques du numérique d’aujourd’hui valent aussi pour demain. S’informer et se former avec notre temps, avec les évolutions des technologies, au fil des informations, rester à la page… Tout cela sera encore plus nécessaire demain à cause justement de l’explosion de la rapidité de calcul que nous promet l’avènement de l’ordinateur quantique.

 

Les changements apportés dans nos vies par l’ordinateur quantique seront tellement avancés par rapport à ce qui fait aujourd’hui qu’on pourrait croire à de la science-fiction et pourtant… voici un aperçu de ce que pourrait être le monde d’ici une trentaine d’années :

  • La construction puis le décollage d’un petit engin spatial à poser sur la Lune puis son retour sur Terre en un seul morceau pourraient être un exercice donné à des étudiants en aérospatial.
  • L’impression 3D qui permettrait d’avoir des organes 100 % compatibles sans aucune chance de rejet ainsi que des bioprothèses adaptatives aux besoins et aux conditions externes : aérodynamisme d’une jambe modifié pour un sprint, robustesse ajustée pour des longs trajets.

 

L’ordinateur quantique donnerait pleine vie et une réalité tangible au transhumanisme dans des degrés difficilement imaginables aujourd’hui.

Aujourd’hui nous savons sauvegarder les écrits d’une personne, une vidéo, des bribes de son passage sur Terre. Demain, nous pourrions enregistrer les émotions et sentiments d’une personne. Des découvertes récentes ont démontré que les interactions avec notre cerveau se déroulaient aussi au niveau quantique ! Dès lors que nous sommes capables de sauvegarder l’état quantique d’un moment avec un cristal temporel, pourquoi ne pourrait-on pas capturer des moments de vies d’une personne avec tout ce que cela véhicule ?

 

L’ordinateur quantique promet effectivement de révolutionner le monde… de quelques personnes dans un premier temps. Puis pour ceux qui auront encore la chance d’être encore là dans quelques décennies, les applications concrètes de cette révolution s’inviteront dans les usages quotidiens. Et lorsque l’ordinateur quantique s’installera dans les foyers, alors que se passera-t-il ? Une nouvelle humanité verra-t-elle le jour ?

Aleksander Brogowski
Aleksander Brogowski
Scribe développeur
Débordant d'énergie, je pars régulièrement en exploration dans la multiplicité des mondes. De la rencontre humaine aux sciences dures, une beauté insoupçonnée s'y cache. La comprendre, l'apprendre et vous dévoiler son secret en vulgarisant son accessibilité anime mes sens de joie.