De l’utilisation de l’ordinateur quantique

 

Un petit article d’informatique, un petit article futuriste concernant une nouvelle classe d’ordinateur : l’ordinateur quantique. Je vais essayer d’être assez clair, mais il va falloir vous accrocher un petit peu. Mais les deux vidéos vous aideront à comprendre ce sujet passionnant. Bon courage.

1°) Voyons tout d’abord ce qu’est un ordinateur quantique :

Un ordinateur quantique est une machine qui effectue des calculs en exploitant les lois de la physique quantique, notamment la superposition et l’intrication des états. Ouf !

Au lieu de bits classiques (0 ou 1), il utilise des qubits qui peuvent représenter simultanément plusieurs valeurs, ce qui lui permet, pour certains problèmes, je dis bien pour certains problèmes, d’être beaucoup plus rapide qu’un ordinateur classique. Actuellement, en 2026, les ordinateurs quantiques les plus avancés comptent déjà 1 000 qubits, mais leur stabilité reste un défi.

Pour l’instant, les qubits sont si fragiles que la moindre perturbation (chaleur, bruit) fausse leurs calculs ; il faut donc des algorithmes complexes pour détecter et corriger ces erreurs en temps réel.

Cependant, pour certaines tâches (par exemple les jeux vidéos), l’ordinateur quantique n’est pas du tout adapté, l’ordinateur classique aura donc toujours sa place.

Un ordinateur quantique est comparable à une très grosse machine, une sorte de très gros réfrigérateur : pour les calculs, on utilise la supraconductivité, ce qui nécessite de s’approcher très près du zéro absolu (0 degré Kelvin = −273,15 degrés Celsius). En effet, les qubits supraconducteurs doivent être refroidis à quelques millikelvins . Les machines actuelles fonctionnent typiquement autour de quelques millikelvins, c’est‑à‑dire quelques millièmes de kelvin au‑dessus de 0° K, soit plus froid que l’espace interstellaire !

Un problème majeur se pose. En effet, pour obtenir de telles températures, la supraconductivité est extrêmement énergivore.

Actuellement, l’ordinateur quantique est du domaine de l’expérimentation par IBM, Google Quantum AI, ou les circuits photoniques développés en Europe notamment, en France, le CEA‑Leti.

2°) De l’utilisation d‘un ordinateur quantique, l’exemple de la recherche de nouveaux médicaments :

Un petit labo, une petite start-up, veut créer un nouveau médicament. Voici comment cela pourrait se passer dans un avenir pas si lointain :

Mais ne rêvons pas, les premiers impacts concrets en pharma sont attendus d’ici 2028–2030.

Le petit laboratoire, une petite start‑up, se connectera, via le cloud, à un ordinateur quantique associé à une IA, qui, grâce à sa capacité de calcul colossale, pourra étudier un très grand nombre de molécules afin d’en extraire une capable de se fixer sur un récepteur cellulaire (l’image classique de la « clé dans la serrure ») et de déclencher l’action de cette molécule‑médicament.

3°) D'autres application des ordinateurs quantiques :

D’autres applications pourraient être : la métrologie, l’étude du Champ magnétique terrestre, l’optimisation de systèmes logistiques et financiers, ainsi que la sécurité des communications. En cryptographie les ordinateurs quantiques pourraient casser les codes actuels, mais aussi en créer de nouveaux, ultra-sécurisés.

4°) Conclusion :

L’ordinateur quantique, en exploitant les lois de la physique quantique, promet de révolutionner des domaines comme la recherche pharmaceutique grâce à sa puissance de calcul inégalée. Cependant, les ordinateurs quantiques ne remplaceront pas les ordinateurs classiques, mais les compléteront pour des tâches spécifiques.

Une vidéo du CEA qui présente clairement comment fonctionne l’ordinateur quantique.

Un ordinateur quantique - Comment ça marche – CEA

Courage, une vidéo très claire complétant bien mon article :

Ordinateur quantique : ce qu'il faut savoir sur cette technologie | Découverte - Radio-Canada Info