Pourra-t-on bientôt toruver des ordinateurs quantiques dans les commerces ?

De nos jours, la physique quantique est un élément inhérent à la compréhension du monde et des phénomènes qui s’y déroulent. Cependant, pour mieux cerner et utiliser la physique quantique, il est important de pouvoir exécuter des calculs impressionnants en un temps record. Même si les ordinateurs classiques nous permettent de réaliser de tels calculs, il n’en demeure pas moins que les ordinateurs quantiques pourraient améliorer la vitesse de calcul. Il va donc de soi de chercher à savoir si la commercialisation de tels ordinateurs est proche. Dans le présent article, nous vous disons tout ce qu’il faut savoir à ce sujet.

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Ordinateurs quantiques : une commercialisation sous condition

Comme susmentionnée, la commercialisation des ordinateurs quantiques sur le marché n’est pas tout à fait effective. En réalité, la conception de tels ordinateurs est imminente. Toutefois, il y a un problème qui subsiste : celui de la décohérence. En réalité, tant que cette préoccupation ne sera pas réglée, la commercialisation de tels ordinateurs est à mettre en suspens. Il faut en effet comprendre les différents phénomènes impliqués dans la fabrication de tels ordinateurs pour savoir la raison qui le justifie.

Ordinateurs quantiques : le mode de fonctionnement

Avant de répondre à la question de la proximité de la commercialisation des ordinateurs quantiques, il importe de comprendre leur mode de fonctionnement. Pour cerner ce dernier, il est important de maîtriser 2 notions : celle de la superposition et celle de l’intrication.

La superposition

Pour ce qui est de la superposition, il faut tout d’abord comprendre qu’avec les ordinateurs classiques les informations sont cryptées en bits. Ces bits prennent généralement deux valeurs que sont le 0 et le 1. En plus, les ordinateurs classiques ne sont capables que de traiter ces valeurs l’une après l’autre. C’est ce qui fait que ces derniers prennent un certain temps afin de pouvoir traiter les informations et effectuer les calculs.

Pour les ordinateurs quantiques, cela sera tout autre. En réalité, ce type d’ordinateur a la possibilité de prendre en charge de façon simultanée les deux valeurs (0 et 1). Il faut donc considérer que les informations seront cryptées en bit quantique encore appelé qubits.

L’intrication

En ce qui concerne l’intrication, elle est un accessoire de la superposition. En réalité, il est primordial que le phénomène de la superposition se produise pour que celui de l’intrication se manifeste. En effet, lorsque la superposition se produit, les qubits ont tendance à entrer en contact, et donc, à s’enchevêtrer. Dans ce cas, les deux valeurs permettant de faire des calculs ne peuvent pas être traitées de façon séparée. Le calcul des valeurs se fera donc indéniablement en même temps.

En considérant que la superposition et l’intrication se produisent, cela donne des fonctionnalités importantes aux ordinateurs quantiques. En vérité, ces ordinateurs devraient être en mesure d’accéder à la totalité des résultats d’un calcul en une seule étape. Or, les ordinateurs classiques devront traiter les informations de façon séquentielle. On comprend donc que ce sont ces phénomènes qui octroient à un ordinateur quantique sa puissance.

Ordinateurs quantiques : la vitesse de calcul

Il faut dire que cela fait près de 30 ans que la majeure partie des chercheurs ont pensé à proposer des algorithmes compatibles avec les ordinateurs quantiques. C’est à ce titre qu’en 1994, Peter Shor présenta un algorithme avec lequel il serait assez facile de factoriser les nombres. Il était donc déjà possible de décomposer un nombre en nombre premier, en prenant le moins de temps possible.

3 ans plus tard, Lov Grover présente à son tour un algorithme capable d’améliorer la performance des algorithmes classiques. Par conséquent, les capacités des ordinateurs quantiques s’en trouveront favorisées. Ainsi, au lieu de passer au traitement des recherches en 10 000 étapes pour un élément, le travail s’effectuera en 100 étapes. Cela diminue considérablement le temps de calcul.

La décohérence : un frein à la commercialisation des ordinateurs quantiques

La décohérence est le phénomène qui freine principalement la sortie des ordinateurs quantique et leur disponibilité sur le marché. En réalité, afin d’assurer le fonctionnement d’un tel ordinateur, il est primordial que ses qubits conservent le temps de calcul assuré par leurs propriétés quantiques.

Cependant, ces propriétés quantiques interagissent avec l’environnement (lumière, chaleur ou champ magnétique). Ce sont ces interactions qui font que les propriétés quantiques des qubits ne peuvent être conservées. Cette perte de propriété se produit d’autant plus que le nombre de qubits est élevé.

Néanmoins, les physiciens ne se sont pas découragés pour autant. En réalité, au cours des deux dernières décennies, ces derniers ont continué à améliorer le maintien des propriétés des qubits. Ainsi, le temps de cohérence des qubits a été allongé au fur et à mesure. Le nombre maximal de qubits ayant réussi à être intriqués est estimé à 20 actuellement.

Toutefois, il semblerait que la firme de Google qui s’intéresse au développement des ordinateurs quantiques ait réussi une prouesse. En 2018, elle a annoncé avoir réussi à intriquer 72 qubits. Par conséquent, la commercialisation des ordinateurs quantiques devra encore attendre un moment, même si la technologie est toujours en cours de développement.