Atelier n°108 - Qu'est-ce qu'un ordinateur quantique et que pourrait-on faire avec ?

Depuis une vingtaines d'années les physiciens, mathématiciens et informaticiens étudient la possibilité de construire et d'exploiter des ordinateurs obéissant aux lois de la mécanique quantique. Alors qu'un ordinateur classique (par exemple votre ordinateur ou téléphone portable) est composé de bits pouvant être dans deux états 0 et 1, un ordinateur quantique serait fabriqué à partir de bits quantiques (qubits) pouvant être dans une infinité d'états, formant des "combinaisons linéaires" de 0 et 1. On sait qu'un tel ordinateur pourrait résoudre certains problèmes beaucoup plus efficacement qu'un ordinateur classique. C'est le cas en particulier pour la factorisation d'un grand nombre entier en nombres premiers, très utilisée en cryptographie. Mais le rêve de construire un ordinateur quantique est-il réalisable ? On expliquera dans cet exposé les lois physiques étranges de la mécanique quantique et comment l'on peut en tirer avantage dans des problèmes de communication ou de calcul. On fera ensuite un tour succinct de ce qui a déjà été réalisé dans les laboratoires de physique et de ce qui pourrait l'être dans un proche futurDepuis une vingtaines d'années les physiciens, mathématiciens et informaticiens étudient la possibilité de construire et d'exploiter des ordinateurs obéissant aux lois de la mécanique quantique. Alors qu'un ordinateur classique (par exemple votre ordinateur ou téléphone portable) est composé de bits pouvant être dans deux états 0 et 1, un ordinateur quantique serait fabriqué à partir de bits quantiques (qubits) pouvant être dans une infinité d'états, formant des "combinaisons linéaires" de 0 et 1. On sait qu'un tel ordinateur pourrait résoudre certains problèmes beaucoup plus efficacement qu'un ordinateur classique. C'est le cas en particulier pour la factorisation d'un grand nombre entier en nombres premiers, très utilisée en cryptographie. Mais le rêve de construire un ordinateur quantique est-il réalisable ? On expliquera dans cet exposé les lois physiques étranges de la mécanique quantique et comment l'on peut en tirer avantage dans des problèmes de communication ou de calcul. On fera ensuite un tour succinct de ce qui a déjà été réalisé dans les laboratoires de physique et de ce qui pourrait l'être dans un proche futur