Jusqu’à présent, l’idée d’un ordinateur qui exploite de la physique quantique relevait davantage de la science-fiction que de la réalité, mais ces dernières années, il semble que des avancées majeures aient été franchies pour que l’on assiste à ce que certains appellent déjà une « révolution technologique en marche ». Une révolution qui serait notre quotidien et notre rapport au monde et à la réalité, mais d’abord qu’est-ce que « l’informatique quantique », autrefois simple curiosité de laboratoire, qui devient une technologie sérieuse, avec, ces derniers mois des investissements massifs des gouvernements et des grandes entreprises ?
Qubits et autres étranges principes
Vous savez peut-être que les ordinateurs classiques s‘appuient sur des bits binaires (0 ou 1, représentant un état marche ou arrêt), l’informatique quantique, elle, repose sur ce qu’on appelle des qubits, des bits quantiques qui possèdent une capacité inédite, celle de pouvoir exister simultanément dans plusieurs états à la fois, une propriété connue dans le monde de la physique quantique sous le nom de superposition. En gros, imaginez une pièce qui, tant qu’elle tourne en l’air, peut être considérée à la fois comme pile et face. De la même manière, un qubit peut être 0 et 1 en même temps.
Pour continuer dans la magie de la physique quantique, les qubits sont également « intriqués », c’est-à-dire que même séparés, leurs états dépendent les uns des autres. En fait, l’opération sur un qubit intriqué peut influencer les autres, augmentant considérablement la puissance de calcul. Mais plus concrètement, qu’est-ce que cela signifie, eh bien tout simplement une capacité de calcul extrêmement puissante et jamais égalée, avec en prime une rapidité qui défie la logique. Pour vous donner une idée, le système quantique comme Willow créé par Google peut prendre en charge un calcul complexe en moins de 5 minutes, alors que le même calcul prendrait 10 puissance 25 ans (plus de 10¹⁵ fois l’âge actuel de l’univers), pour le superordinateur classique le plus rapide.
Un ordinateur quantique, d’accord, mais qu’est-ce que cela signifie pour notre quotidien dans les 10 à 20 prochaines années ? En fait, si cette innovation est qualifiée de révolutionnaire, c’est qu’elle permettrait une avancée scientifique et médicale majeure. En effet, l’informatique quantique (quantum computing en anglais) permettra de simuler parfaitement le comportement des molécules pour créer de nouveaux médicaments par exemple, comprendre précisément les réactions chimiques, développer de meilleures batteries, ou encore même maîtriser la fusion nucléaire, des problématiques qui étaient jusque-là insolubles.
Un défi pour le monde
Par ailleurs, le déploiement à grande échelle ou la démocratisation de l’ordinateur quantique poserait de sérieux défis à la sécurité informatique. Pour faire simple, la sécurité informatique, ce qu’on appelle le chiffrement, repose sur une technologie qui rend très difficile le déchiffrement par une personne tierce (qui mettrait énormément de temps avant de « casser » le code), or, avec la puissance de calcul, cela devient véritablement un jeu d’enfant. La sécurité nationale deviendrait fragile, mais cela pourrait aussi booster et transformer le système de la sécurité informatique pour basculer dans l’ère quantique.
Imaginez enfin le mariage entre la puissance de l’ordinateur quantique et les formidables capacités de l’intelligence artificielle. Une fusion qui créerait une véritable rupture avec le monde actuel. Une synergie entre la pensée algorithmique de l’IA et la mécanique quantique, capable de résoudre des mystères éternels comme le vivant, la conscience, la matière ou le climat.
Pour le moment évidemment, vous vous en doutez, nous en sommes au balbutiement et les investissements bien que colossaux pourraient encore augmenter dans les prochaines années.
Les géants de la technologie et plusieurs acteurs spécialisés se livrent une compétition intense dans le domaine de l’informatique quantique, chacun affichant des avancées notables et des ambitions claires pour les prochaines années. Outre Google, IBM semble en avance et poursuit le développement de systèmes quantiques modulaires et met l’accent sur la réduction des erreurs grâce à des qubits plus stables (les erreurs sont le point faible des ordinateurs quantiques).