Les ordinateurs quantiques

Ma dernière vidéo parle de ce qui sera peut-être la révolution technologique de l’année 2017 !

Quelques compléments ou précisions sur ce sujet ô combien complexe, et parfois caricaturé.

J’ai essayé de bien rendre le fait qu’un ordinateur quantique n’était pas simplement un ordinateur plus rapide sur lequel on allait faire tourner Windows, mais une nouvelle manière de concevoir les algorithmes, et que certains problèmes ne se prêtaient pas du tout à un traitement par ordinateur quantique. Si vous voulez en savoir plus, je vous conseille cet excellent papier de Scott Aaronson « The limits of quantum computer » où il explique notamment que certains problèmes comme les échecs ou le go (ou les problèmes NP-complets en général) ne se prêteront probablement pas à une accélération par un algorithme quantique.

Pour les complexités que j’ai représentées, j’ai utilisé celle du crible algébrique qui est ce qu’on a de mieux pour faire une décomposition en facteurs premiers, et celle de l’algorithme de Shor.

Sur l’affaire D-Wave, je suis passé rapidement, mais pour m’en remettre une fois de plus à l’opinion de Scott Aaronson, l’ordinateur de D-Wave n’a pas démontré qu’il était capable d’aller plus vite qu’un ordinateur classique. Je copie/colle sa conclusion dans un billet daté de 2013

D-Wave founder Geordie Rose claims that D-Wave has now accomplished its goal of building a quantum computer that, in his words, is “better at something than any other option available.”  This claim has been widely and uncritically repeated in the press, so that much of the nerd world now accepts it as fact.  However, the claim is not supported by the evidence currently available.  It appears that, while the D-Wave machine does outperform certain off-the-shelf solvers, simulated annealing codes have been written that outperform the D-Wave machine on its own native problem when run on a standard laptop.  More research is needed to clarify the issue, but in the meantime, it seems worth knowing that this is where things currently stand.

 

17 réflexions sur “Les ordinateurs quantiques

  1. Intéressant 🙂 En plus le fonctionnement est très bien expliqué. Par contre c’est un peu dommage de ne pas avoir évoqué les codes correcteurs d’erreur je pense.
    Et aussi je n’ai pas trop compris pour quelles raisons la suprématie quantique pourrait être pour bientôt, il me semble que la taille requise pour les registres est très fortement plombée par les codes correcteurs à ajouter (d’après une conf à l’université de Lorraine (je retrouve pas le lien…), de l’ordre de 50 qbits correcteurs pour 1 qbit utile)

  2. Comme d’habitude une video passionnante pour tous les gens curieux 🙂
    Le sujet des ordinateurs quantiques est vaste, la superposition est un des aspects importants, tout comme l’intrication.
    Je pense qu’il y a plus de buzz de la part des géants de l’informatique à ce sujet qu’une réelle révolution.

  3. Pingback: Les ordinateurs quantiques — Science étonnante | Charentonneau

  4. Très très belle video comme toujours.

    Faisant de la recherche dans ce domaine, j’avoue avoir été un peu frustré de ne pas avoir eu quelques minutes consacrées, aux codes correcteurs de l’erreur quantiques, et donc de la protection des états logiques, mais je comprends bien que le format impose des concessions.

    En tout cas il s’agit d’un travail remarquable que tu mènes sur cette chaîne : utile et plaisant aussi bien pour le grand publics que pour la communauté des chercheurs et étudiants !

  5. Hello, tu as bien évoqué la possibilité de décryptage à l’aide d’ordinateurs quantiques, mais il faudrait également mentionner la particularité de la cryptographie quantique. Voici un extrait de l’article Wikipédia sur ce sujet:

    Les futurs ordinateurs quantiques seront théoriquement en mesure de décrypter toutes les clés de chiffrements : même augmenter la taille de la clef ne suffirait plus, l’information deviendrait vulnérable dans tous les cas. Cependant selon Philippe Grangier – concepteur d’une technologie de cryptographie quantique – des ordinateurs classiques suffisent pour mettre en œuvre la cryptographie quantique en codant la clef de sécurité dans des photons (particules de lumière) ou des impulsions lumineuses, qui ne sont rien d’autre que des « objets » quantiques. Et par leur nature même, le simple fait de vouloir les mesurer pour tenter de lire les informations qu’ils transportent suffit à les perturber et à donner l’alerte. « Si l’espion essaye de lire quoi que ce soit, il sera toujours détecté », assure Philippe Grangier, le système pouvant alors cesser toute transmission. Ordinateur classique ou quantique, « ça n’y changerait rien, on suppose même dans nos tests de sécurité que l’espion dispose d’un ordinateur quantique, même s’il est bien loin d’en avoir un », conclut-il

    https://fr.wikipedia.org/wiki/Cryptographie_quantique#Quid_du_d.C3.A9cryptage_.C3.A0_l.27aide_d.27ordinateurs_quantiques_.3F

  6. Merci pour cette vidéo tres instructive.
    La seule question qui me taraude l’esprit , c’est : » les jeux videos de demain vont -ils en profiter?  » . On arrive à une stagnation pour la puissance de calcul à cause de l’échauffement des composants électroniques, est ce que l’ordinateur quantique pourra faire tourner n’importe quel jeu video en 4k?

  7. Sujet passionnant mais il y a toujours un aspect que je ne comprend pas: si l’ordinateur quantique prend en entrée un mélange d’états, comment ce fait le démêlage final ? Comment savoir si ce résultat correspond au « bon » résultat ?

    Est-ce qu’on pourrait avoir un exemple concret, par exemple le cas de la factorisation quantique de 15 = 3*5 ?

    • Bonjour.
      Le calcul quantique donne une valeur au hasard. L’algorithme permet de favoriser le hasard pour le « bon » résultat mais sans certitude.
      Dans le cas de la factorisation le résultat, possiblement correct, est confirmé par le calcul inverse fait par un calculateur classique.
      Si ce n’est pas correct, on recommence le calcul et on re-pioche de nouveau une valeur. Jusqu’au bon résultat.

      Jacques

      • Wow. J’ai cherché cette réponse partout sur le web… Aucun des articles ou vidéos de vulgarisation sur l’informatique quantique que j’ai vu n’aborde ce point. Pourtant c’est la première question qui me vient à l’esprit : Comment extraire un résultat déterministe d’un système indéterministe ?
        Merci !

  8. Salut ! D’abord bravo pour ton boulot, on adore ça 😀 Et ton livre déchire au passage.
    Superbe vidéo encore une fois et comme toujours, ça fait toujours plaisir de voir un nouvel article sur ton blog.
    Désolé, je vais faire un petit hors sujet cependant :/ (Tu peux virer le commentaire après on s’en fout)
    Bref, j’ignore si tu as vu passer dans l’engouement pour le nouveau réseau décentralisé Mastodon (clone de twitter mais en propre on va dire).
    Beaucoup de monde aimerait t’y voir. Même sur un pad, tu y apparais, du coup je me suis dit que t’en parler directement (au cas où tu ne connaisses pas) pourrait être intéressant. La communauté est assez libriste/geek/gamer/vegan/LGBT et ça manque cruellement de scientifique vulgarisateur comme toi :p
    Alors voilà, comme on est nombreux à s’être dit que ça serait pas mal de t’y voir, je lance le message.
    Sur ce, bonne continuation et encore bravo pour ton taf. On en redemande ! Et si on ne se voit pas sur Mastodon, rien de grave, c’était juste pour en parler directement au lieu de faire un compte qui reprenne tes tweets automatiquement.
    A plus ! Et vive la science =)

  9. Merci David pour cette vidéo.
    Mais je suis obligé de vous croire sur parole (« ça commence à marcher »). Autant je comprends bien comment, physiquement, un transistor laisse ou ne laisse pas passer le courant, autant ce méli-mélo d’états, sans description des dispositifs utilisés pour les déméler me parait obscur.
    Ah! pendant que j’y suis: je serais ravi d’avoir une explication du fonctionnement d’un hologramme.
    Bien à vous et bravo pour votre livre.

  10. Je ne suis toujours pas convaincu de la faisabilité d’un ordinateur quantique pratique.

    Vous avez évoqué quand même un principe que j’ignorais, celui de la ‘réduction du paquet d’ondes’, ce qui permet quand même d’éluder le problème de la séparation des résultats. Puisque que l’on se contente que d’un résultat et ce peu importe la quantité de données en entrée.

    Toutefois, il reste le problème que vous évoquiez, soit s’assurer que l’état de chaque q-bit d’entrée soit stable et non modifiable par des facteurs extérieurs(onde électromagnétique [et ce principalement en considérant le fait que l’ordinateur est alimenté avec de l’électricité], bruit blanc, etc.), mais encore plus qu’aucune ‘induction d’état quantique’ d’un q-bit sur un autre soit possible: et comme on n’est au niveau quantique, c’est pas de la tarte…

  11. Ces ordinateurs quantites me fascinent très clairement.. ! Cela sera une vraie révolution pour le monde informatique et des sciences… Un peu comme Abiflizera ! Mais il faut que les gens soient prêt et j’imagine que c’est trop tôt ! Très bon article en tout cas, merci !

    • Salut j’ai lu ton commentaire , je pense pas que les ordi quantique doivent être un sujet de fascination .. déjà car ils n’ont qu’une fonction (qui ne marche pas très bien) ça coûte beaucoup d’argent (dans certain pays tu fais le mois avec 1 euro et la mort et banalisé) ensuite la conclusion SI un pays arrive la avoir un de c’est ordinateur ils pourra craquer les codes de n’importe quoi..
      Guerre mondial ou intérêt scientifiques ? Et si on arrêté les calculs inutiles ?

  12. Bonjour,
    Très joli exposé mais trop généraliste à mon goût. Usuellement, j’apprécie beaucoup l’approche « à plusieurs niveaux de lecture »:
    – à la fois très générale avec les rappels historiques
    – et aussi « les mains dans la cambouis » avec un mot sur les difficultés théoriques.

    Quid de l’algo de Shor? J’aurais vraiment apprécié, non pas la description détaillée de l’algo, mais justement la « quintessence » (j’avais dire à la « Susskind », @minimum theorique) de l’algo. voir par exemple : http://www.scottaaronson.com/blog/?p=208
    Tâche difficile: mais je sais que vous en avez le talent pour décrire simplement les choses complexes justement !
    Autre point qui aurait, à mon sens, mérité un petit approfondissement: décrire physiquement le principe d’une « porte quantique ». Quel est le système physique qui autorise les manipulations sur les états quantiques et effectue les opérations élémentaires dont les tables de vérité sont données (AND, NOT, OR par ex) ?
    Bonne continuation
    FC

  13. Un travail tout à fait remarquable selon moi. C’est limpide et bien construit tout en évitant le sensationnalisme qui parasite souvent la presse de vulgarisation. Bravo !

  14. Pingback: Les Ordinateurs Quantiques — Science étonnante #40 – Quantique TV

Laisser un commentaire

Entrez vos coordonnées ci-dessous ou cliquez sur une icône pour vous connecter:

Logo WordPress.com

Vous commentez à l'aide de votre compte WordPress.com. Déconnexion / Changer )

Image Twitter

Vous commentez à l'aide de votre compte Twitter. Déconnexion / Changer )

Photo Facebook

Vous commentez à l'aide de votre compte Facebook. Déconnexion / Changer )

Photo Google+

Vous commentez à l'aide de votre compte Google+. Déconnexion / Changer )

Connexion à %s