L’ordinateur quantique du futur doit encore émerger des limbes

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Le D-Wave de le NASA.
Le D-Wave de le NASA. (Crédits : DR)
Promis à surpasser en puissance les supercalculateurs actuels, l’ordinateur quantique s’apprête à générer un marché énorme. Mais jusqu’ici, seule la start-up canadienne D-Wave a vendu deux machines qu’elle dit « quantiques ». La communauté scientifique reste dubitative.

Imaginé dès les années 1980, l'ordinateur quantique est le prochain Graal de la puissance informatique. La National Security Agency espère même qu'il pourra décoder à la volée les téraoctets de données informatiques et des millions de conversations téléphoniques cryptées. En effet, ce type de machine serait capable de profiter du formidable parallélisme de la mécanique quantique à l'échelle de la plus petite valeur de l'informatique.

À savoir, le bit - les fameux « 0 » ou « 1 » du numérique. Jusqu'ici, le bit conventionnel ne prend qu'une seule de ces deux valeurs : soit le 0, soit le 1.

« Avec le bit quantique ou "qubit", on manipule des superpositions arbitraires des états de ce 0 et de ce 1, explique Daniel Estève, responsable du Groupe quantronique du Service de physique de l'état condensé (SPEC), au CEA de Saclay. Si l'on a un ensemble de N qubits, on manipule des superpositions de 2N états de base [c'est le parallélisme quantique, ndlr]. »

Autrement dit, l'ordinateur quantique promet une puissance de calcul absolument phénoménale.

>>> VIDEO Claude Aslangul : la différence entre un ordinateur quantique et classique

Si l'on en croit l'étude « Quantum Computing Market Forecast 2015-2020 », du cabinet Market Research Media, l'énorme marché estimé à 26 milliards de dollars (ordinateurs et logiciels confondus) pour la période 2015-2020 avec une croissance annuelle de 10,4 % ! Pour l'heure, l'activité quantique relève surtout de la sécurisation absolue des transmissions de données informatiques sur les réseaux avec la cryptographie quantique, avec des fabricants, notamment Id Quantique, basé à Genève. Mais, côté ordinateur quantique, on en est surtout au stade de la recherche scientifique. Ce qui n'empêche pas les industriels de se lancer.

Les canadiens en chef de file... contesté

Google, IBM et Intel phosphorent sur des processeurs quantiques qui conduiront à construire des machines complètes. Mais si IBM annonce la commercialisation proche d'une machine à circuits supraconducteurs, aucune date n'est précisée. Pour l'heure, seule la start-up canadienne D-Wave Systems, créée en 1999, peut se targuer d'occuper le marché des machines quantiques commerciales.

La première machine, la D-Wave One Quantum, à 128 qubits, a été achetée en 2010 par Lockheed Martin. En mai 2013, cet ordinateur a été modernisé en une machine de seconde génération, la D-Wave Two, dont le processeur Vesuvius comporte 512 qubits. Objectif : développer des radars et des systèmes aérospatiaux. En mai 2013, cette entreprise issue de l'essaimage de l'université de Colombie Britannique a fourni à Google une machine destinée au Quantum Artificial Intelligence Lab, hébergé par la Nasa à Moffet Field (Californie).

« Avec notre récente levée de fonds, nous espérons développer un processeur de troisième génération à 1. 152 qubits, explique Jeremy Hilton, vice-président en charge du développement des processeurs chez D-Wave. Tandis que certaines entreprises ont lancé des projets de développement de procédés quantiques, nous sommes les seuls à avoir construit une machine quantique échelonnable. »

Controverse sur le qualitatif « quantique »

Cependant, D-Wave suscite les controverses dans le monde de la recherche.

« De toute évidence, la mécanique quantique joue un rôle. Cependant, mieux vaut parler de "procédé d'informatique quantique" plutôt que "d'ordinateur quantique universel". Lequel serait capable d'exploiter n'importe quel algorithme quantique. Rien ne prouve que cette machine fournisse réellement de l'accélération quantique », commente Matthias Troyer, chercheur-enseignant en physique computationnelle à l'Institut fédéral suisse de technologie de Zurich (ETH), qui a testé la machine de D-Wave.

Retour à la case départ :

« Aujourd'hui, il n'existe aucun ordinateur quantique à haute performance dans le monde », insiste Daniel Estève, dont les travaux ont abouti à un processeur supraconducteur capable de résoudre avec un algorithme quantique des problèmes comme la recherche d'un élément dans une base (de taille minuscule).

Peut-être est-ce la raison pour laquelle, Google, qui investit 100 millions de dollars sur dix ans dans un laboratoire à Santa Barbara (Californie), a embauché le physicien John Martinis, qui a travaillé dans le passé au SPEC, afin de faire une meilleure machine que la D-Wave d'un côté, et, de l'autre, de développer une nouvelle architecture de processeurs quantiques à base de circuits supraconducteurs.

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Commentaires
a écrit le 11/07/2018 à 18:30 :
LE SUPERCALCULATEUR DE LA NSA (USA) EN COURS D'EDIFICATION
Les Services de Renseignement des USA sont assurés par l’Entité NSA qui travaille en étroite collaboration avec GOOGLE le numéro 1 de l’informatique binaire et quantique des USA. Celle-ci projette de développer dans les 5 ans à venir un Supercalculateur Quantique pour décoder tous les cryptages utilisés par les grandes nations du Monde Entier. Un tel Supercalculateur aura une puissance de plusieurs dizaines d’exaflops et fonctionnera sous plusieurs milliers de qubits. Pour rappel, D – Wave X2 l’ordinateur quantique de la NASA et de GOOGLE fonctionne sous 1000 Qubits et développe une puissance de calcul de 300 Pétaflops, c’est actuellement le Supercalculateur le plus puissant du Monde. Supposons que le futur Supercalculateur de la NSA développe 30 Exaflops, il sera donc 100 fois plus grand et 100 fois plus puissant que D – Wave X2, il sera coûteux car son coût avoisinera les 1500 Milliards d’euros dans 5 ans. Toutes les Grandes Nations du Monde Entier vont s’équiper de supercalculateurs quantiques équivalents, ces pays sont bien sur les USA, mais aussi le Canada, l’Australie, l’Europe, la Russie, la Chine, l’Inde et le Japon et il est fort probable que d’autres Nations du monde en fassent autant. Toutes les Grandes Nations précitées devront s’équiper de gigantesques PARE – FEUX pour se protéger du décryptage. Les Supercalculateurs Quantiques vont se livrer une véritable bataille numérique, on va assister à une véritable guerre du renseignement intelligent. Pour finir avec l’informatique quantique, l’Intelligence Artificielle AI va faire un gigantesque bond en avant durant le 21ème siècle. Quand j’aurais collecté les Grandeurs Fondamentales du futur Supercalculateur de la NSA, je rédigerais un Article Scientifique qui sera dans la continuité du présent pavé de texte. Les grandeurs fondamentales qui nous intéressent au plus haut point sont :
- La puissance du supercalculateur en EXAFLOPS,
- Le nombre de QUBITS utilisés,
- Le coût exact du Supercalculateur
Alain Mocchetti
Ingénieur en Construction Mécanique & en Automatismes
Diplômé Bac + 5 Universitaire (1985)
UFR Sciences de Metz
alainmocchetti@sfr.fr
alainmocchetti@gmail.com
@AlainMocchetti
a écrit le 25/04/2015 à 14:23 :
L'ordinateur quantique n'arrivera jamais, tout simplement parce que la théorie quantique, c'est du bidon.

Donc, ça va rester à l'état de vaporware indéfiniment. Dans 20 ans, on nous sortira encore que ça doit arriver bientôt.
Réponse de le 29/04/2015 à 9:27 :
"la théorie quantique, c'est du bidon"
Vous avez l'air de bien vous y connaitre!
a écrit le 25/04/2015 à 9:49 :
cela veut dire surtout qu'ils pourront casser n'importe quel cryptage en quelques nanosecondes,ils parlent d'un logiciel universel de décodage, état ou entreprise,banque, quelque soit le niveau de complexité, compte tenu de la puissance de calcul. ou pour décoder il faudra la puissant d'un ordinateur quantique pour décoder un cryptage quantique, les avantages militaire sont indéniable. puisque les autres puissance n''ont pas d'équivalent, les USA sont leader dans ce domaine technologique. La seule chose qui bloque, il faut développer les logiciels qui exploitent cette puissance, ils ont un peu de mal, c'est une autre logique, mais ça vient. En clair l'intérêt de crypter perd de son sens. le D-Wave est un prototype expérimental,c'est l'eniac de notre siècle.
Réponse de le 25/04/2015 à 11:47 :
Il me semble que le cryptage quantique permet de savoir si les données sont été interceptées, lues donc trafiquées ou espionnées. Ça a au moins cet avantage. Données intègres = sécurité, abimées quantiquement = captées voire lues.
Réponse de le 25/04/2015 à 11:56 :
Casser le chiffrement en un instant est justement ce qu'ils voudraient nous faie avaler avec ce concept ... Pour l'instant, rien en vue... et pas avant un bon moment...
Le chiffrement actuel reste notre meilleure assurance de vie privée face aux parasites en place... Il sera toujours temps de réfléchir a d'autres parades le moment venu...

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