À quoi serviront les ordinateurs quantiques ?

Un ordinateur quantique est comparable aux ordinateurs classiques, mais exécute ses fonctions en utilisant les lois de la physique quantique. Ces lois nous permettent de construire des ordinateurs qui effectuent des calculs très complexes.

Qu’est-ce qui le distingue d’un ordinateur classique ?

Sur un ordinateur traditionnel, la représentation des informations se fait sous forme de bits contenant soit « 0", soit « 1". Les bits quantiques (ou qubits), en revanche, peuvent stocker des informations plus complexes que les bits traditionnels.
La puissance de calcul de l’ordinateur quantique double à chaque addition d’un qubit, ce qui lui permet en théorie d’atteindre des sommets vertigineux. L’innovation de ce type d’ordinateur promet des bouleversements dans de nombreux domaines : analyse financière, intelligence artificielle, prévisions météorologiques, énergie nucléaire, communications… Les ordinateurs quantiques promettent d’apporter des solutions à différents types de problèmes, parfois encore insolubles, en un temps record. Il pourrait aussi permettre d’inventer des molécules, de simuler de nouveaux matériaux, de résoudre des problèmes liés à la logistique ou encore de simuler avec précision des réactions chimiques qui nous semblent encore mystérieuses.

Les obstacles techniques à franchir

L’un de ses principaux inconvénients est la décohérence des qubits. En effet, à mesure que le nombre de qubits augmente, l’ensemble devient de plus en plus instable. Il est donc nécessaire d’affecter une partie des qubits pour contrôler ses homologues. Sur ce total de qubits physiques, seuls certains d’entre eux seront utilisables pour les calculs : ce sont les qubits logiques. Ces qubits devront également rester dans un environnement très stable. Cela implique de fonctionner à la température la plus basse possible : -273,13 C°. Une température cent fois plus basse que la normale. En d’autres termes, ce type d’appareil n’arrivera pas de sitôt dans votre salon. Pour voir un ordinateur quantique réussir à effectuer des calculs viables et ainsi révolutionner de nombreux domaines, il faudrait fabriquer, contrôler, mesurer plusieurs qubits, concevoir des portes quantiques, et enfin développer des algorithmes qui bénéficieraient de l’accélération quantique. Ce qui fait plutôt un long chemin à parcourir.