L’informatique quantique est une forme d’informatique utilisant les principes de la physique quantique pour traiter de l’information. Les ordinateurs quantiques sont capables de manipuler des quantités d’information beaucoup plus grandes que les ordinateurs classiques, et peuvent effectuer certaines tâches beaucoup plus rapidement. Mais où en est-on dans l’avancée des recherches, et quel est l’intérêt de son déploiement dans les entreprises dans le cadre de la transformation digitale ?
La physique quantique
La physique quantique est une branche de la physique qui étudie les propriétés fondamentales de la matière et de l’énergie à l’échelle atomique et subatomique. Elle s’appuie sur la théorie de la relativité et de la mécanique quantique pour décrire et expliquer les phénomènes observés à ces échelles extrêmement petites.
La physique quantique a été formulée à la fin du XIXe siècle et au début du XXe siècle, lorsque les scientifiques ont commencé à observer des phénomènes qui ne pouvaient pas être expliqués par les lois de la physique classique. La théorie de la relativité d’Einstein et la mécanique quantique de Niels Bohr ont été les deux principaux piliers de la physique quantique. Au cours du XXe siècle, la physique quantique a été développée et perfectionnée par de nombreux scientifiques, notamment Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger, Max Born et Paul Dirac.
De la physique quantique à l’informatique quantique
L’informatique quantique a été formulée au début des années 1980, lorsque les physiciens ont commencé à explorer les possibilités de traiter de l’information à l’aide de la physique quantique. En 1982, le physicien Richard Feynman a suggéré que les ordinateurs quantiques pourraient être utilisés pour simuler les interactions entre les particules subatomiques. Son hypothèse a été vérifiée en 1985 par le physicien britannique David Deutsch. En 1994, le physicien Peter Shor a développé un algorithme permettant aux ordinateurs quantiques de factoriser les nombres en une fraction de seconde, une tâche qui prendrait des milliers d’années à un ordinateur classique. Ces deux développements ont ouvert la voie à une nouvelle ère de l’informatique quantique, qui a vu la construction de plusieurs prototypes d’ordinateurs quantiques au cours des années 1990 et 2000. Ces dernières années, de nombreux progrès ont été réalisés dans le développement de l’informatique utilisant la théorie quantique, et notamment par des entreprises comme Google. IBM est également en train de produire les calculateurs les plus performants. La firme a en effet réalisé une machine équipée d’un processeur de 127 qubits en 2021. Il est donc fort possible que cette technologie soit enfin disponible pour les entreprises d’ici à quelques années.
Comprendre l’intérêt de cette nouvelle technologie
Ce qui rend l’informatique quantique plus performante que l’informatique classique, c’est qu’au lieu de s’appuyer sur le traitement d’une série de bits, le monde quantique utilise des qubits. Les qubits peuvent traiter davantage de données en même temps par le biais d’un processus d’enchevêtrement ou d’intrication. Cette intrication est ce qui rend les ordinateurs quantiques aussi puissants qu’ils le sont. Dans le calcul classique, doubler le nombre de bits donne, comme on peut s’y attendre, deux fois plus de puissance de calcul. D’ailleurs, l’augmentation de la puissance de calcul suit un phénomène empirique du nom de loi de Moore qui tend à être de moins en moins vrai. Toutefois, grâce à l’intrication, l’ajout de qubits supplémentaires permet d’augmenter la puissance de calcul de façon exponentielle.
Quel est le lien entre le cloud computing et l’informatique quantique, et en quoi cette dernière est utile pour les entreprises ?
Le cloud computing repose sur l’idée que les données et les applications peuvent être stockées et exécutées sur des serveurs distants, plutôt que sur l’ordinateur local de l’utilisateur ou les serveurs de l’entreprise. L’informatique utilisant la théorie quantique repose sur la même idée. Finalement, l’informatique quantique offrira aux entreprises un moyen de manipuler des quantités d’information toujours plus grandes, et d’effectuer certaines tâches beaucoup plus rapidement. Mentionnons par exemple les algorithmes en lien avec l’intelligence artificielle qui traitent toujours plus de données. En outre, l’informatique quantique est souvent considérée comme plus sûre que les ordinateurs classiques, car elle est moins sensible aux erreurs et aux attaques qui sont problématiques et en particulier dans des secteurs comme le BTP qui en subissent de plus en plus.
Une fois que la technologie quantique sera déployable à grande échelle, restera à trouver les compétences et les bons partenaires pour réussir les projets d’intégration afin d’en tirer tous les bénéfices.