Jeudi 21 janvier 2021, le président Emmanuel Macron a dévoilé un plan d’investissement national pour développer les technologies de l’informatique quantique et avoir une souveraineté technologique dans ce domaine. Le plan s'étale sur 5 an et un financement de 1,8 milliards d'euros est prévu.

L'Etat finance à hauteur 1,05 milliard d’euros tandis que 200 millions d’euros proviendront de crédits européens et 550 millions d’euros seront financés par le secteur privé.

800 millions d’euros seront consacrés aux ordinateurs proprement dits, 250 millions aux capteurs, 150 millions à la cryptographie quantique, 320 millions aux communications quantiques et 300 millions aux technologies annexes.

Les ordinateurs quantiques, ou calculateurs quantiques permettent théoriquement de réaliser de nombreux calculs combinatoires hors de portée d'un ordinateur classique en l'état actuel des connaissances.

Les calculateurs quantiques utilisent des phénomènes quantiques que sont l'intrication quantique et la superposition. Ce dernier terme fait souvent dire, à tort, qu'un qubit, ou bit quantique, peut avoir simultanément deux états superposés, 0 et 1. Ainsi décrit, un qubit serait une sorte de super bit à 3 états 0, 1, ou 0 et 1, les deux états étant comme physiquement superposés, comme on le lit bien souvent dans les articles de vulgarisation.

En fait les choses sont beaucoup plus complexes, c'est vraiment le cas de le dire. En effet lorsqu'on parle d'états de qubit, il s'agit d'états superposés au sens quantique du terme. Dans un qubit la superposition de ces deux états est décrite par une combinaison linéaire des états :

a * |0> + b |1>

où a et b sont deux nombres complexes tels que a au carré plus b au carré égale 1. Autrement dit, un qubit peut avoir une quantité infinie de valeurs ou d'états et nous sommes donc infiniment loin de l'idée des deux états 0 et 1 superposés :-)

La capacité d'un ordinateur quantique double chaque fois qu'on lui adjoint un qubit. Les scientifiques experts en la matière estiment qu'un ordinateur quantique de 300 qubits serait capable de simuler l'univers.

Lorsqu'on lit un qubit, on récupère soit 0 soit 1, mais avec les carrés des valeurs absolues de a et b comme probabilités d'état :-)

Ceci tout en sachant que la lecture du qubit modifie son état - le fige, ou le projette dans l'état mesuré - en vertu d'une loi de la mécanique quantique qui veut que l'observation influe sur le système observé. Ce qui implique qu'un qubit ne peut être dupliqué, puisque pour ce faire, il faudrait le lire, donc le modifier :-) Mais par contre il peut être téléporté au sens de téléportation quantique du terme :-)

Programmez! #239 consacre un dossier à ce ce domaine fascinant qu'est l'informatique quantique : Introduction à l’informatique quantique, programmation quantique, introduction au calcul quantique, ...

Notre prochaine DevCon, DevCon  #10, prévue jeudi 25 mars 2021, sera consacrée à l'informatique quantique.