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points de lumière sur fond noir
De la mécanique ondulatoire aux technologies quantiques. Billy Huynh, Unsplash, CC BY

Dossier : La course à l’ordinateur et aux communications quantiques

Pour mieux comprendre l’informatique quantique et la course technologique qui a lieu dans ce domaine, nous vous proposons une série d’articles parus en 2022 — année du prix Nobel de physique attribué pour l’étude et la mise en œuvre expérimentales d’un concept fondamental pour les applications d’aujourd’hui : l’« intrication quantique ».

Côté ordinateur quantique, les articles décrivent la naissance du concept d’ordinateur quantique, les défis scientifiques et technologiques pour en construire un en pratique, et la problématique de sa consommation énergétique.

Côté télécommunications, nous voyons pourquoi les ordinateurs quantiques pourraient rapidement mettre en danger la sécurité des télécommunications, explorons les outils pour améliorer la cybersécurité face à un arsenal quantique et abordons l’idée (encore lointaine) d’un internet quantique sécurisé.

Ordinateur quantique : comment progresse ce chantier titanesque en pratique

photo d’un immeuble très haut avec jeux de lumière
Entre le rêve théorique de l’ordinateur quantique et sa mise en place concrète, il y a un long chemin semé d’embûches… quantiques. alex wong/Unsplash, CC BY

Aymeric Delteil de l’université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines nous donne la recette pour fabriquer un ordinateur quantique. Surprise, il faut plusieurs ingrédients extrêmement délicats à préparer et à manipuler — c’est pour ça qu’un « véritable » ordinateur quantique n’existe pas (encore).

La quête d’une cybersécurité résistante à l’arsenal quantique

une sphère dans une cage
On peut se protéger des attaques quantiques grâce à des logiciels ou en cryptant nos télécommunications différemment. Salvatore Andrea Santacroce/Unsplash, CC BY

Pour se protéger de futures cyberattaques quantiques, on explore la voie logicielle — avec des programmes plus difficiles à craquer même pour un ordinateur très puissant comme un ordinateur quantique ; mais aussi la voie matérielle — en cryptant les télécommunications grâce aux concepts de la mécanique quantique. Antonio Acín, de l’institut de sciences photoniques en Espagne, explique que ces deux options sont compatibles et apporteraient ensemble une sécurité accrue.

Internet sera-t-il quantique ?

Rayons de lumières rouge et bleu destructurés et hachés
Grâce à l’« intrication », on peut aujourd’hui crypter les communications quantiques sur une centaine de kilomètres. Fabio Ballasina/Unsplash, CC BY

Christophe Couteau de l’université de technologie de Troyes explique pourquoi les communications quantiques sont sécurisées par nature, et pourquoi les mettre en œuvre à l’échelle de la planète reste un objectif très lointain.

Le prix Nobel de physique 2022 pour l’intrication quantique

taches beiges floutées sur fond noir
Deux entités microscopiques peuvent partager des propriétés à distance. « Slow thought » de Howard Duncan, Flickr, CC BY

Nicolas Cerf, de l’université libre de Bruxelles en Belgique, nous explique ce qu’est l’« intrication quantique », un des phénomènes à la base des communications quantique et du calcul avec des ordinateurs quantiques.

Alain Aspect, John F. Clauser et Anton Zeilinger ont obtenu le prix Nobel de physique 2022 pour leurs démonstrations expérimentales de l’intrication quantique et la mise en œuvre de celle-ci.

L’avantage de l’ordinateur quantique est-il à chercher du côté de sa consommation énergétique ?

Des néons bleus reflechis dans des cubes de miroirs
La consommation énergétique des grands ordinateurs est très importante – quid de celle des futurs ordinateurs quantiques ? maximalfocus/Unsplash, CC BY

Marco Fellous-Asiani, de l’université de Varsovie en Pologne, montre que les ordinateurs quantiques pourraient être plus efficaces énergétiquement que leurs équivalents classiques, à temps de travail égal — selon des calculs théoriques.

Une version anglaise de cet article est disponible ici.

Une brève histoire de l’ordinateur quantique

chat flouté devant des 0 et des 1
Du chat de Schrödinger à l’ordinateur quantique, petite plongée dans l’histoire de la physique quantique. local_doctor, Shutterstock, modifié

Titouan Carette de l’Université Paris-Saclay revient pour nous sur l’histoire de cette rencontre entre physiciens et informaticiens, pour mieux comprendre l’ordinateur quantique.

De la cryptographie à l’intelligence artificielle, l’informatique quantique pourrait-elle changer le monde ?

Un bâtiment avec des surstructures en vagues
En accélérant encore nos capacités de calcul, les ordinateurs quantiques pourraient changer la donne pour la cybersécurité et l’intelligence artificielle. Venti Views/Unsplash, CC BY

Razvan Barbulescu de l’Inria explique comment la puissance de calculs de futurs potentiels ordinateurs quantiques pourrait remettre en question la sécurité de nos échanges cryptés, et donc celle de nos vies numériques.

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