Ordinateur quantique : qu’est-ce que c’est et en quoi est-ce utile ?

Révolution des années 80, l’ordinateur quantique diffère fondamentalement des ordinateurs classiques. Il permet de traiter des données à grande échelle avec une vitesse impressionnante.

Si l’intelligence artificielle concentre l’actualité technologique pour le moment, une autre révolution suit son cours dans les laboratoires : c’est l’ordinateur quantique. Il a été théorisé pour la première fois au début des années 80 et a commencé sa concrétisation à l’orée du XXIe siècle, avec des entreprises telles qu’IBM, Google ou encore Microsoft. Des avancées significatives ont été déjà faites en matière d’Informatique quantique et la firme de Redmond espère même lancer les premières livraisons courant 2025. Mais en quoi est-ce vraiment utile, un ordinateur quantique ?

Comment fonctionne un ordinateur quantique ?

Très peu de personnes peuvent se vanter d’avoir vu de leurs yeux un ordinateur quantique en action. Pour l’heure, il s’agit d’une pièce réservée aux laboratoires, en raison de son fonctionnement spécial. À ce jour, il est encore impossible de le sortir en plein air pour une démonstration publique, à cause des défis techniques liés à son fonctionnement.

Un ordinateur quantique est entièrement différent de nos PC. Il n’a ni écran, ni clavier, ni système d’exploitation : la machine n’a pas d’interface utilisateur au moyen de laquelle on peut interagir avec lui. Pour le moment, ce n’est qu’une sorte de cerveau que l’on contrôle à distance, via des API ou le cloud.

De plus, il se démarque de nos PC ordinaires dans sa manière d’enregistrer l’information et de traiter l’information. Alors que nos ordinateurs actuels utilisent les bits, qui peuvent être soit 1 soit 0, l’ordinateur quantique utilise les qubits (ou bits quantiques). Grâce au principe de la superposition, un qubit peut 1 ou 0 ou les deux simultanément : un peu comme si une feuille était à la fois blanche et noire. À ce propos, au lieu de traiter l’information de manière séquentielle, l’une après l’autre comme le font nos ordinateurs classiques, l’ordinateur quantique peut parcourir toutes les séquences à la fois. Offrant ainsi une puissance de calcul incroyable.

Cette puissance phénoménale dont elle fait preuve ne dépend pas du processeur, comme c’est le cas de nos ordinateurs. D’ailleurs, il n’en utilise pas. En revanche, il est constitué de circuits supraconducteurs, d’ions et de photons. Ce sont ces composants qui lui confèrent sa puissance incroyable et c’est à cause d’eux qu’on ne peut pas encore sortir les ordinateurs quantiques des laboratoires, car il faut un environnement où la température frôle le 0 absolu pour garantir un fonctionnement optimal, exempt d’erreur.

VOIR AUSSI : Informatique quantique : la promesse d’un meilleur avenir ?

En quoi les ordinateurs quantiques peuvent-être utiles, quand on a déjà un ordinateur classique ?

Déjà très bien différent de nos ordinateurs de tous les jours, il existe de nombreux domaines dans lesquels ils s’imposent. Retenons simplement qu’on n’en aura pas besoin pour jouer à des jeux vidéo, traiter du texte, des images, de la vidéo, regarder des films ou encore jouer à des chansons. Pour toutes ces tâches, nos PC s’avèrent plus adaptés.

Les ordinateurs quantiques ouvrent de nouvelles perspectives en matière de traitement des données massives et de résolution de problèmes mathématiques et scientifiques complexes. Leur capacité à réaliser des calculs complexes à une vitesse exponentielle permet d’aborder des problèmes jugés insolubles jusqu’à présent. Par exemple, dans le domaine de l’optimisation, un ordinateur quantique peut traiter simultanément plusieurs variables pour déterminer la solution optimale d’un problème logistique.

De plus, la cryptographie et la cybersécurité voient un potentiel transformateur avec l’avènement des ordinateurs quantiques. Ils pourraient déchiffrer certaines formes de cryptage actuelles en quelques secondes. En parallèle, des avancées dans le domaine du développement pharmaceutique pourraient permettre de simuler l’interaction complexe entre molécules et médicaments bien plus efficacement qu’auparavant, accélérant ainsi la découverte de nouveaux traitements.

En définitive, même si nous possédons déjà des machines performantes pour effectuer nos tâches quotidiennes, les ordinateurs quantiques promettent une approche innovante. Celle-ci pourrait redéfinir notre approche face aux défis technologiques et scientifiques contemporains.