Les ordinateurs, en tête de proue de l’avancée technologique, ne cessent d’évoluer. Des premières machines qui remplissaient des pièces jusqu’aux dernières d’une dizaine de centimètres pour certaines, des balbutiements des disques durs jusqu’au SSD, outil désormais indispensable pour les fans de jeux vidéo comme pour les professionnels usant de programmes lourds, un long chemin a été parcouru. Pourtant, les sommités de la recherche s’accordent pour dire que les possibilités sont encore infinies dans le domaine de l’informatique. Et ce qui permet un tel enthousiasme, c’est la création d’un nouvel ordinateur, une œuvre d’art qui défie les règles de la physique standard, et pour cause, il n’obéit pas à ses lois.
L’ordinateur quantique a d’ores et déjà renvoyé les plus puissants supercalculateurs au rang de machines archaïques. Zoom une technologie qui révolutionne déjà de nombreux domaines.
La physique quantique appliquée aux ordinateurs
Si la physique quantique paraît inaccessible aux néophytes, c’est que ses principes sont difficilement appréhendables. En effet, ils contredisent la physique dite classique, celle que l’on peut expérimenter, la pomme de Newton, la poussée d’Archimède par exemple. Dans le monde de l’infiniment petit, les atomes sont à la fois « onde et particule » tant qu’ils n’ont pas été observés. C’est le fameux chat de Schrödinger selon lequel un chat est mort et vivant tant qu’il n’a pas été observé. Le principe semble incroyable et terriblement compliqué, mais qu’est-ce que cela donne alors quand on parle d’ordinateur quantique ?
Légende : Albert Einstein est un des précurseurs de la physique quantique
On le sait tous, nos ordinateurs classiques fonctionnent avec le système binaire, soit une suite de 1 et de 0 qui donne un résultat : 1 ou 0. Les bits quantiques, quant à eux, peuvent se « superposer », c’est-à-dire qu’ils peuvent être à la fois des 1 et des 0 simultanément. Ce simple fait démultiplie les capacités de calcul de la machine. Un Qubit (bit quantique) peut faire deux choses à la fois, deux Qubits peuvent en faire quatre et ainsi de suite. Avec des centaines de Qubits, on peut faire plus de calculs qu’il n’y a de grains de sable dans le désert du Sahara. Les chiffres donnent le vertige certes, mais la prouesse technique est excessivement difficile à réaliser. En effet, un simple rayon de lumière annule les propriétés quantiques des éléments présents dans l’ordinateur. C’est encore la même règle : pour que le Qubit garde ses propriétés de superposition (à la fois 1 et 0), il ne peut être « observé ». Si tout cela semble presque de la science-fiction pour le grand public, l’ordinateur quantique a déjà fait ses preuves.
La nouvelle star des ordinateurs
Avec une puissance de calcul 100 millions de fois plus importante que nos ordinateurs de maisons pourtant bardés de technologies de pointe, l’ordinateur quantique est un socle pour une intelligence artificielle vraiment convaincante. Mais cela va aussi dans l’autre sens. Ainsi, « Deepmind », la célèbre entreprise spécialisée dans le développement de ces cerveaux artificiels est partie intégrante du développement dans le domaine des nouvelles générations de machines. En effet, son algorithme « AlphaZero »a impressionné tout le monde en apprenant les règles de jeux célèbres en quelques heures. Mais ce n’est pas tout, il a ensuite écrasé tous les professionnels et les programmes qui le mettaient au défi. Avec en plus des résultats probants dans la recherche scientifique, c’est ce même algorithme qui est envisagé pour contrôler un ordinateur quantique développé par l’Université d’Aarhus au Danemark. L’ordinateur quantique permet donc le calcul d’algorithmes qui pourront ensuite lui servir pour ses travaux. Un échange en somme, presque une transmission de savoir de l’un à l’autre.
Légende : La physique quantique tente de déterminer les lois de l’infiniment petit
Une nouvelle ère pour les scientifiques
Les espoirs sont très élevés quant aux possibilités amenées par ce nouveau mode de calcul. Les spécialistes de la santé espèrent enfin pouvoir modéliser des protéines complexes avec fidélité tout en simulant les effets d’un médicament sur celle-ci. Les météorologues pensent pouvoir prédire le temps avec plus de précisions en prenant en compte beaucoup plus de données qu’aujourd’hui grâce au formidable pouvoir de calcul de cette machine.
Dans tous les domaines, l’ordinateur quantique semble capable de choses qui semblaient autrefois hors de portée. Si l’on peut admirer et à peine concevoir le fonctionnement comme la puissance d’une telle machine, on ne peut que saluer le travail des scientifiques et des ingénieurs qui défient littéralement les lois de la physique.
L’ordinateur portable quantique que l’on emporte en cours, capable de faire tourner des centaines de jeux ou programmes simultanément n’est pas encore d’actualité, mais un jour peut-être… Qui aurait cru, après tout, que nos ordinateurs aussi fins qu’un cahier allaient dépasser la puissance des mastodontes de plusieurs tonnes élaborés par les pionniers de l’informatique ?
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