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Ça y est ! l’informatique quantique sort du domaine de la physique théorique et s’apprête à entrer dans le monde réel. Une technologie née il y a pourtant 30 ans. Il s’agit en fait de calculateurs quantiques et non d’ordinateurs quantiques. L’architecture de cette machine n’est en rien similaire à celle de Von Neumann, et donc à celle de nos PC conventionnels.

Les calculateurs quantiques sont toujours en phase de développement dans de nombreux pays et de nombreuses entreprises. Notamment les plus prospères comme Google, IBM, Intel, Apple ou encore Atos, une entreprise française. Cocorico ! Elle fut d’ailleurs la première entreprise au monde à proposer un simulateur quantique très récemment (printemps 2017). Les Etats-Unis, la Russie, la Chine sont également en course ainsi que la France et l’Australie qui se sont d’ailleurs associés en mai 2018. L’enjeux est tout simplement énorme. Les investissements de recherches se comptabilisent en milliards.

Quel sont les enjeux d’une telle technologie ?

Ce nouveau mode de calcul se situe à des années lumières des performances actuelles des plus gros ordinateurs que nous connaissons. Les calculateurs quantiques sont capables d’effectuer des opérations en parallèle ce qui diminue drastiquement le temps à résoudre les tâches les plus complexes.

Par exemple, retrouver tous les facteurs premiers d’un grand nombre est pour l’instant inapplicable. A partir du moment ou la technologie sera prête, c’est-à-dire dans 3 ans tout au mieux, les cartes seront redistribuées. C’est, par ailleurs, toute la sécurité du web qui traversera une période très compliquée et incertaine. Des études sont menées un peu partout dans le monde pour justement contrer le hackage des systèmes de cryptage massivement utilisé actuellement (RSA).

Comment fonctionnent ces calculateurs surpuissants ?

Pour faire simple, un ordinateur classique travaille avec des bits (des 0 et des 1). Un bit peut supporter soit la valeur 1 ou soit la valeur 0 tandis que le calculateur quantique utilise des qubits. Un qubit fonctionne de la même manière à un gros détail près… il peut être à la fois 0 et 1 ! C’est comme un étage supplémentaire. Sans entrer dans les détails techniques, ce que l’on peut retenir c’est qu’à chaque quBit supplémentaire, on double la puissance de calculs. L’équivalent d’un processeur 64 bits actuel correspondrait à un calculateur quantique de 6 quBits (26).

Extrait de science et vie

Cependant, cette technologie génère beaucoup d’instabilités et une partie de la puissance de calcul est exploitée dans la correction d’erreurs. Il existe plusieurs sortes de calculateurs quantique et Microsoft semble détenir une des plus prometteuse. Elle présente la particularité de générer moins d’erreurs. Il s’agit d’un calculateur quantique topologique reposant sur le fermion de Majorana, théorisé en 1937. Ce fermion a été observé qu’en 2016 et identifié en 2018 par des universités de Kyoto et Tokyo.

Une période chaotique en approche ?

Les premiers à maîtriser la bête pourraient casser tous les modes de cryptage que nous utilisons aujourd’hui. Effectivement, le temps nécessaire passerait d’un milliard d’années à 100 secondes pour trouver une clé privée ! On comprend mieux pourquoi les gouvernements s’y penchent activement. En 2014, on a appris suite aux révélations d’Edourd Snowden que la NSA (agence nationale de sécurité américaine) finançait un programme à 80 millions de dollars sur ces supers calculateurs dont le nom traduit de l’anglais signifiait : pénétration de cibles complexes. Et qui va même plus loin car on pouvait lire également « posséder le net ».

Donc, celui qui sortira le premier de la course se risquera très probablement par des actions d’espionnage et de vol de données d’états. C’est pour cette raison qu’il est impératif de découvrir de nouveaux algorithmes de cryptage.

La troisième révolution industrielle en approche ?

Bien entendu, ces calculateurs quantiques entrent dans un champ bien plus large que la sécurité informatique. Ils vont permettre d’accomplir certaines choses que nous ne soupçonnons même pas. Tout simplement parce que nous n’avons jamais eu entre les mains autant de puissance.

Cela va propulser l’intelligence artificielle (deep learning) sur des sommets. L’industrie pharmaceutique va connaitre une transformation radicale de son marché. La recherche médicamenteuse, la recherche sur les vaccins, la recherche sur de nouveaux matériaux, sur les problèmes de pollution, sur les prévisions météo, sur les problèmes de la faim dans le monde, sur les recherches liées à l’astronomie, l’énergie, nos moyens de transport… Bref cela aura un impact considérable dans tous les domaines. Nous allons très certainement ouvrir le passage vers une nouvelle ère que l’on pourra peut-être définir comme la troisième révolution industrielle, expression popularisée par Jeremy Rifkin.

Pour conclure

J’ai l’intime conviction que ces calculateurs quantiques seront à l’origine de nombreux bouleversements. En espérant juste que cela tende vers un monde meilleur avec plus d’égalité et de partage. Mais ça, c’est moins sûr, on connait tous de quoi est capable l’homme.

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