{"id":1499,"date":"2021-05-17T21:20:46","date_gmt":"2021-05-17T19:20:46","guid":{"rendered":"https:\/\/parlonstechs.com\/all\/?p=1499"},"modified":"2021-05-17T21:20:47","modified_gmt":"2021-05-17T19:20:47","slug":"comment-la-revolution-quantique-va-bouleverser-nos-vies","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/parlonstechs.com\/all\/2021\/05\/17\/comment-la-revolution-quantique-va-bouleverser-nos-vies\/","title":{"rendered":"Comment la r\u00e9volution quantique va bouleverser nos vies"},"content":{"rendered":"\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Ses champs d’application mobilisent IBM, Microsoft, Google et des chercheurs du monde entier. Ses enjeux sont colossaux pour les g\u00e9n\u00e9rations \u00e0 venir, pour se d\u00e9placer, communiquer, se soigner\u2026 Plong\u00e9e dans des \u00e9cosyst\u00e8mes aux fronti\u00e8res de la science-fiction et du business.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

E<\/strong>lle a d\u00e9j\u00e0 commenc\u00e9. Subrepticement, aussi impalpable que les particules dont elle se sert, la r\u00e9volution quantique est en train de bouleverser radicalement toute la soci\u00e9t\u00e9. Un exemple parmi d’autres : la productivit\u00e9 pourrait doubler d’ici \u00e0 2024 gr\u00e2ce \u00e0 la num\u00e9risation et \u00e0 l’automatisation.<\/p>\n\n\n\n

Le retour d’une croissance de la productivit\u00e9 au niveau de celle connue par les pays occidentaux durant les Trente Glorieuses est possible, indique un rapport de McKinsey. Quelle mouche a donc piqu\u00e9 la productivit\u00e9 ? La m\u00e9canique quantique. C’est elle qui joue le r\u00f4le de la main invisible de la technologie et qui booste tous les secteurs. Le champ d’application est infini : v\u00e9hicules ultra-connect\u00e9s de plus en plus intelligents et autonomes ; acc\u00e9l\u00e9ration de la d\u00e9couverte de mol\u00e9cules dans la sant\u00e9 ; conception de nouveaux mat\u00e9riaux ; t\u00e9l\u00e9communications ultra-s\u00e9curis\u00e9es\u2026 La r\u00e9volution quantique, longtemps point\u00e9e comme une utopie futuriste, est sur le point de chambouler nos existences.<\/p>\n\n\n\n

Quelle est donc cette m\u00e9canique \u00e9trange dont les lois d\u00e9fient le bon sens ? Elle est n\u00e9e \u00e0 l’aube du si\u00e8cle dernier quand le physicien Max Planck d\u00e9couvre que l’\u00e9nergie s’agr\u00e8ge en petits paquets qu’il baptise quanta. Albert Einstein applique aussit\u00f4t cette d\u00e9couverte \u00e0 la lumi\u00e8re et la d\u00e9crit comme \u00e9tant \u00e0 la fois une onde et une particule. La m\u00e9canique quantique est n\u00e9e. Une m\u00eame particule peut se retrouver dans plusieurs \u00e9tats en m\u00eame temps et bascule d’un c\u00f4t\u00e9 ou de l’autre d\u00e8s qu’elle est observ\u00e9e. Impossible \u00e0 admettre dans le cadre de la physique de l’\u00e9poque, mais dans le monde de l’infiniment petit, les instruments de mesure perturbent ce qu’ils observent. Il n’est plus possible de d\u00e9crire r\u00e9ellement ce qu’il se passe, la physique se contente de pr\u00e9dire un r\u00e9sultat.<\/p>\n\n\n\n

Cette premi\u00e8re r\u00e9volution quantique a donc d’abord \u00e9t\u00e9 une r\u00e9volution th\u00e9orique. D\u00e8s la fin de la Seconde Guerre mondiale, la th\u00e9orie d\u00e9bouche sur une multitude d’inventions technologiques qui bouleversent notre vie quotidienne. Toute l’\u00e9lectronique actuelle d\u00e9coule de la m\u00e9canique quantique, qu’il s’agisse du transistor, du laser ou des microprocesseurs. C’est la deuxi\u00e8me r\u00e9volution quantique. A titre d’exemple, les premiers lasers \u00e0 semi-conducteurs font leur apparition dans des laboratoires dans les ann\u00e9es 1960. Ils n\u00e9cessitent des temp\u00e9ratures tr\u00e8s basses et des courants \u00e9lectriques \u00e9normes. On les trouve aujourd’hui pour quelques euros dans n’importe quel lecteur DVD avec une consommation se mesurant en milliamp\u00e8res. La liste est longue : le GPS, les disques durs, les cl\u00e9s USB, les t\u00e9l\u00e9phones portables\u2026 Nous nous en servons tous les jours sans y pr\u00eater attention.<\/p>\n\n\n\n

Une d\u00e9couverte stup\u00e9fiante<\/h2>\n\n\n\n

Cette r\u00e9volution-l\u00e0 appartient d\u00e9sormais au pass\u00e9. Une troisi\u00e8me est en route et va \u00e0 son tour provoquer un chambardement inou\u00ef. Elle a commenc\u00e9 dans les ann\u00e9es 1980 quand le physicien fran\u00e7ais Alain Aspect parvient \u00e0 r\u00e9aliser une exp\u00e9rience cruciale au sein de l’Institut d’Optique \u00e0 Orsay. Il met en \u00e9vidence une propri\u00e9t\u00e9 pr\u00e9dite par la th\u00e9orie : deux particules intriqu\u00e9es restent corr\u00e9l\u00e9es quelle que soit la distance qui les s\u00e9pare (voir sch\u00e9mas ci-contre)<\/em>. Imaginons qu’on puisse intriquer deux particules. L’une reste dans une bo\u00eete \u00e0 Paris. L’autre est envoy\u00e9e \u00e0 Rome. Une observation faite sur la particule romaine aura imm\u00e9diatement un effet sur la particule parisienne. Cette stup\u00e9fiante d\u00e9couverte conduit \u00e0 une application concr\u00e8te en chiffrement. Puisque la mesure faite \u00e0 Rome est observable \u00e0 Paris, il est possible d’utiliser cette propri\u00e9t\u00e9 pour envoyer des messages instantan\u00e9ment. C’est la t\u00e9l\u00e9portation quantique, plus modeste que celle de Spock et du capitaine Kirk dans la s\u00e9rie Star Trek<\/em>. Mais bien r\u00e9elle. Le message ne voyage pas par les ondes ou un quelconque moyen identifiable, il est donc ind\u00e9tectable. Et quand bien m\u00eame un espion parviendrait \u00e0 intercepter les particules, cette interception serait imm\u00e9diatement d\u00e9tect\u00e9e. Pour r\u00e9aliser une telle op\u00e9ration, il faut \u00eatre capable de manipuler des objets quantiques individuels, un seul photon ou un seul \u00e9lectron, par exemple. La technique est extr\u00eamement complexe mais, une fois ma\u00eetris\u00e9e, elle permet d’associer deux objets singuliers intriqu\u00e9s et de les utiliser pour envoyer des informations. Science-fiction ? Non ! La Chine en a fait la spectaculaire d\u00e9monstration, il y a quatre ans, en t\u00e9l\u00e9portant une information entre un satellite et deux t\u00e9lescopes s\u00e9par\u00e9s de 1 200 kilom\u00e8tres. Elle compte bien passer \u00e0 l’\u00e9tape suivante avec la mise au point d’une cryptographie quantique : la possibilit\u00e9 de cr\u00e9er une cl\u00e9 de chiffrement transmise par t\u00e9l\u00e9portation. Celle-ci devrait \u00eatre bient\u00f4t exp\u00e9riment\u00e9e entre P\u00e9kin et Vienne.<\/p>\n\n\n\n

La troisi\u00e8me r\u00e9volution quantique ne se borne pas \u00e0 l’envoi de signaux. Elle permettra de faire progresser de fa\u00e7on ph\u00e9nom\u00e9nale la m\u00e9trologie, la science des mesures. Et de fabriquer des capteurs d’une pr\u00e9cision jamais atteinte, capables, par exemple, de d\u00e9tecter un obstacle, de l’analyser et de r\u00e9agir beaucoup plus vite qu’un humain. Le r\u00eave de tous les constructeurs automobiles actuellement.<\/p>\n\n\n\n

Elle pourrait enfin permettre l’av\u00e8nement de l’ordinateur quantique, \u00e0 l’origine de tous les fantasmes. \u00ab Il arrivera sans doute un jour<\/em>, pr\u00e9dit Alain Aspect, mais pas avant des ann\u00e9es tant les obstacles \u00e0 surmonter sont complexes. \u00bb <\/em>Car, \u00e0 la diff\u00e9rence de l’ordinateur o\u00f9 les donn\u00e9es sont cod\u00e9es sous forme binaire – 0 ou 1 – l’ordinateur quantique utilise des qubits reposant sur des particules quantiques qui poss\u00e8dent plusieurs valeurs simultan\u00e9ment. H\u00e9las, les qubits perdent leur effet quantique au bout de quelques millioni\u00e8mes de seconde. De fait, chaque fois qu’on ajoute un qubit, la complexit\u00e9 de la machine cro\u00eet de fa\u00e7on exponentielle. C’est un peu comme d’empiler des galets sur la plage. Chaque nouveau caillou augmente sensiblement la probabilit\u00e9 que l’ensemble s’effondre. Cela ne signifie pas qu’il soit impossible d’y arriver mais les chercheurs se montrent tr\u00e8s prudents sur la date \u00e0 laquelle les obstacles seront surmont\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n

2 puissance 100 op\u00e9rations<\/h2>\n\n\n\n

Car, pour l’instant, comparer un ordinateur quantique \u00e0 un ordinateur classique revient \u00e0 comparer un \u00e9clair dans le ciel avec une ampoule basse consommation. Son intensit\u00e9 peut atteindre 20 millions de volts sur une dur\u00e9e tr\u00e8s br\u00e8ve alors qu’une ampoule peut rester allum\u00e9e pendant des mois. De la m\u00eame fa\u00e7on, un ordinateur quantique de 100 qubits peut r\u00e9aliser 2 puissance 100 op\u00e9rations en m\u00eame temps, soit environ mille milliards de milliards de milliards d’op\u00e9rations ! A titre de comparaison, les supercalculateurs les plus performants comptent en p\u00e9ta-flops, soit un million de milliards d’instructions par seconde. Une telle machine serait un million de milliards de fois plus puissante, mais pendant une centaine de microsecondes seulement.<\/p>\n\n\n\n

Avant d’en arriver l\u00e0, l’ordinateur quantique devrait chambouler notre fa\u00e7on de nous d\u00e9placer, de communiquer, de nous nourrir, de nous soigner\u2026 Les enjeux sont colossaux pour les g\u00e9n\u00e9rations \u00e0 venir. Les int\u00e9r\u00eats \u00e9conomiques aussi.<\/p>\n\n\n\n

Tous les g\u00e9ants de l’informatique, am\u00e9ricains et asiatiques, se sont empar\u00e9s du sujet. Et ferraillent \u00e0 coups de milliards de dollars\u2026 Et d’op\u00e9rations de communication. Microsoft planche depuis 1997. Et affirme travailler sur une particule, baptis\u00e9e Majorana, qui aurait une dur\u00e9e de vie de l’ordre d’une minute. Pour un ordinateur qui calcule plusieurs milliards d’op\u00e9rations par seconde, c’est d\u00e9j\u00e0 tr\u00e8s long. Cette \u00e9trange particule aurait \u00e9t\u00e9 observ\u00e9e pour la premi\u00e8re fois en 2012 par les chercheurs de l’universit\u00e9 de Delft aux Pays-Bas. Mais les r\u00e9sultats de l’exp\u00e9rience ont \u00e9t\u00e9 contest\u00e9s et son existence est controvers\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n

IBM commercialise, de son c\u00f4t\u00e9, un cube de 2,7 m\u00e8tres d’ar\u00eate, fabriqu\u00e9 en verre borosilicate transparent de 1,3 centim\u00e8tre d’\u00e9paisseur. L’ensemble est totalement herm\u00e9tique.<\/p>\n\n\n\n

Le c\u0153ur du syst\u00e8me est refroidi \u00e0 une temp\u00e9rature proche du z\u00e9ro absolu, pour \u00e9viter que la chaleur agite les particules et leur fasse perdre leurs propri\u00e9t\u00e9s quantiques. Pour spectaculaire qu’elle soit, cette innovation laisse de marbre le milieu de la recherche, car il n’affiche que 20 qubits. Intel a annonc\u00e9 un ordinateur quantique de 49 qubits tandis que Google affirme disposer d’une puce \u00e0 72 qubits. Les progr\u00e8s sont l\u00e0 mais il faut au moins 150 qubits pour pouvoir v\u00e9ritablement parler de supr\u00e9matie quantique.<\/p>\n\n\n\n

A quoi serviront ces ordinateurs de nouvelle g\u00e9n\u00e9ration ? \u00ab Ils pourront faire ce que la nature fait de fa\u00e7on spontan\u00e9e<\/em>, affirme Bernard Ourghanlian, directeur technique et s\u00e9curit\u00e9 de Microsoft France. La nature est quantique. Pour assembler des mol\u00e9cules, atome par atome, il faut \u00eatre en mesure de calculer toutes les interactions, si nous voulons obtenir une mol\u00e9cule stable. \u00bb<\/em><\/p>\n\n\n\n

Cela demande des calculs d’une complexit\u00e9 qui augmente tr\u00e8s vite en fonction du nombre d’atomes et qui d\u00e9passe de tr\u00e8s loin les capacit\u00e9s des ordinateurs actuels. Par exemple, seul un ordinateur quantique serait capable de mettre au point un catalyseur de CO2 pouvant capturer et stocker le gaz carbonique pr\u00e9sent dans l’atmosph\u00e8re. Et donc de ma\u00eetriser le changement climatique. Et ainsi r\u00e9guler notre existence.<\/p>\n\n\n\n

Challenges<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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