Comment les poids lourds des technologies se préparent à l'informatique quantique

L''informatique quantique  promet une démultiplication phénoménale de la puissance de calcul des appareils (en encodant l'information non pas sous forme de bit simplement binaire et admettant pour valeurs 0 ou 1, mais de qubit, un bit quantique qui permet en plus une superposition linéaire entre le 0 et le 1). Même si les premiers prototypes restent limités, les industriels et analystes placent de grands espoirs dans cette technologie. Les chercheurs misent en effet sur les propriétés quantiques de la matière pour dépasser les limites des ordinateurs actuels qui arrivent à une limite de performance, afin d'aider les secteurs nécessitant de grandes quantités de données, comme la gestion des stocks d'une entreprise ou encore la réalisation de calculs complexes permettant de créer de nouvelles molécules.

La fin de la loi de Moore ? 
"La loi de Moore n’est plus valable depuis les trois dernières années", a déclaré à Reuters Cyril Allouche, directeur du laboratoire de recherche quantique d'Atos. Une référence au principe édicté en 1965 selon lequel la puissance des processeurs double, à prix constant, tous les 18 mois. Mais la puissance de calcul ne fait pas tout : certaines imaginent les processeurs graphiques (GPU, conçus selon une architecture différente) prendre la relève. Voire pourquoi pas, l'ordinateur quantique ?

PHYSIQUE. La physique quantique, une branche de la physique développée à partir de la première moitié du 20e siècle, établit entre autres le principe de superposition selon lequel une particule peut être dans plusieurs états au même moment. Contrairement aux processeurs actuels basés sur un système binaire et qui réalisent des calculs de façon séquentielle, les uns après les autres, les processeurs quantiques voient leur puissance augmenter de façon exponentielle avec leur taille.

Les standards de cryptage utilisés sur internet seraient menacés
Cela rend cette technologie particulièrement efficace pour casser des systèmes de chiffrement comme le RSA, aujourd'hui largement utilisé pour sécuriser les échanges sur internet."Les cryptologues ont déjà conçu des systèmes de cryptographie dits "post-quantique" qui résisteraient aux attaques des ordinateurs quantiques", explique à Reuters Jean-Paul Delahaye, chercheur au Centre de recherche en informatique, signal et automatique de Lille.

"SUPRÉMATIE QUANTIQUE". Mais les entreprises sont encore loin d'être parvenues à construire un ordinateur quantique plus puissant qu'un ordinateur actuel. C'est la "suprématie quantique", un graal après lequel courent les spécialistes. En mars 2018, Google a dévoilé un processeur quantique, Bristlecone, huit fois plus grand que ceux réalisée précédemment  par le groupe américain. "Nous sommes prudemment optimistes quant au fait que la suprématie quantique peut être atteinte avec Bristlecone", souligne Julian Kelly, un chercheur du laboratoire de recherche quantique de Google,dans une note disponible sur internet.

Préparer les nouvelles applications pour anticiper l'ordinateur quantique
Mais si les ordinateurs quantiques peuvent avoir des applications dans la vie courante, ils ne devraient pas rendre les équipements actuels obsolètes pour autant. Le calcul quantique donnera un surplus de puissance très sensible, mais aura des limites et ne permettra pas aux ordinateurs quantiques de tout faire, souligne Jean-Paul Delahaye. "L’ordinateur quantique ne sera pas le remplaçant de l’ordinateur classique", a déclaré à Reuters le directeur technique d'IBM France Frédéric Allard. Et même si IBM et Microsoft annoncent tous les deux un ordinateur quantique fonctionnel d'ici cinq ans, il est difficile de savoir quand ces équipements pourront être effectivement livrés. "Je ne dis pas que c’est impossible à réaliser, mais la recherche avance lentement", a noté Jean-Paul Delahaye.

PRÉPARATION. En attendant, des entreprises comme Atos préfèrent se concentrer sur la simulation de processeurs quantiques, qui permet aux chercheurs d'étudier les possibles applications de cette technologie et de faire en sorte qu'un écosystème logiciel soit prêt quand ce type de matériel sera disponible. Une approche partagée par Microsoft : "Ce qui nous intéresse, c’est de créer une communauté de développeurs capables de maîtriser la programmation quantique", déclare Bernard Ourghanlian.

Le lien : https://www.sciencesetavenir.fr/high-tech/informatique/comment-les-poids-lourds-des-technologies-se-preparent-a-l-informatique-quantique_126004

Il faut s'attendre à de plus en plus de miniaturisés