L'ordinateur quantique. L’ordinateur quantique Une révolution technologique (I) Depuis l’invention du premier circuit intégré monolithique par Jack Kilby de Texas Instruments en 1958, l’intégration des composants électroniques n’a cessé d’être améliorée au point que nous parvenons aujourd’hui à faire fonctionner des centaines de milliers de composants sur une puce (chip) mesurant à peine 1 cm2, c’est la technologie ULSI (Ultra Large Scale Integration) qui détrône aujourd’hui le VLSI.
A cette échelle les circuits mesurent une fraction de micron ! Mais à ce niveau de miniaturisation la difficulté de fabrication devient digne d’une mission impossible. Non seulement les effets quantiques deviennent apparents et peuvent générer des erreurs mais en cours de fonctionnement les composants dissipent beaucoup de chaleur, réduisant d’autant leur durée de vie. Pour tester ses performances en calcul pur, il fallait trouver un programme adapté à cette nouvelle architecture.
Voici le compte-rendu de ces recherches. 1. 2. L'ordinateur quantique (construction) Fabrication d’un ordinateur quantique (II) Depuis les travaux d'Einstein et consorts sur le paradoxe EPR en 1935 démontrant que l'intrication quantique était une réalité, de nombreuses expériences ont démontré qu'il était possible de contrôler l'intrication quantique entre deux photons, deux atomes, deux ions, dans des systèmes à semi-conducteurs tels que des spins d'ions, de noyaux et des points quantiques,,, des circuits supraconducteurs, ou encore dans des diamants colorés.
En adaptant ces expériences aux contraintes de la théorie de l'information et donc aux ordinateurs, chacune de ces méthodes permet d'entrevoir la fabrication d'un calculateur voire d'un ordinateur quantique. Plusieurs technologies font appel à des molécules ou des atomes individuels ou encore à la polarisation d’une lumière laser comme support d’information. Une nouvelle fois le principal problème est la décohérence. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 1. Comment fonctionne un système à RMN ? 2. 3. 4. L'ordinateur quantique (applications) L’ordinateur quantique Applications des ordinateurs quantiques (III)
L'ordinateur quantique. ThierryLombry Informaticien Depuis l'invention du premier circuit intégré monolithique par Jack Kilby de Texas Instruments en 1958, l'intégration des composants électroniques n'a cessé d'être améliorée au point que nous parvenons aujourd'hui à faire fonctionner des centaines de milliers de composants sur une puce (chip) mesurant à peine 1 cm2, c'est la technologie ULSI (Ultra Large Scale Integration) qui détrône aujourd'hui le VLSI.
A cette échelle les circuits mesurent une fraction de micron ! Le coeur de l'ordinateur : le microprocesseur Mais à cette échelle la difficulté de fabrication devient digne d'une mission impossible. Représentation artistique des fameux bits quantiques ou qubits. © U.Melbourne/Marc Coe. Ordinateur quantique. Un ordinateur quantique (Un ordinateur quantique (ou rarement calculateur quantique) repose sur des propriétés quantiques de la matière : superposition et intrication...)
(ou rarement calculateur quantique) repose sur des propriétés quantiques de la matière : superposition (En mécanique quantique, le principe de superposition stipule qu'un même état quantique peut possèder plusieurs valeurs pour une certaine quantité observable (spin, position, quantité de mouvement etc.)) et intrication d'états quantiques. De petits ordinateurs quantiques ont déjà été construits dans les années 1990 et des progrès sont en cours. Informatique quantique. Dernière mise à jour de ce chapitre: 2014-04-06 20:43:37 | {oUUID 1.793} Version: 3.1 Révision 5 | Rédacteur: Vincent ISOZ | Avancement: ~60% vues depuis le 2012-01-01: 0 L'informatique quantique (nous devrions plutôt parler de "calculation quantique" car nous sommes actuellement très loin d'un système d'entrée/sortie) est un exemple royal de l'utilisation des spécificités des modèles théoriques de la physique quantique pour le traitement et la transmission de l'information.
Toutefois il faut aussi se rappeler que le comportement des transistors gravés sur la puce de votre ordinateur n'a pu être imaginé en 1947 par Bardeen, Brattain et Shockley qu'à partir de leurs connaissances en physique quantique. Introduction à l’informatique quantique sans équations. Introduction à l’informatique quantique. Introduction Aujourd’hui l’informatique classique à beaucoup évoluée depuis le premier circuit intégré datant de 1958, ils sont toujours plus puissants et petits.
Pour parvenir à cette quête de puissance, les industriels sont obligés de miniaturiser le plus possible les composants afin d’en mettre toujours plus par circuits. Cependant ils rencontrent de nouvelles difficultés telles que le dégagement de chaleur induit par le nombre de composants intégrés sur de petites surfaces, mais aussi celle de la physique puisque plus ils vont vers le petit, plus il se rapproche d’une nouvelle mécanique : la mécanique quantique. Les scientifiques et informaticiens se sont alors demandés s’ils ne pouvaient pas détourner ce problème en imaginant une nouvelle architecture d’avenir : le calculateur ou ordinateur quantique. Comment calculer «quantique» Bases d’algèbre linéaire pour le calcul quantique. L'ordinateur quantique va révolutionner l'informatique. Edito : L'ordinateur quantique va révolutionner l'informatique En 1965, Gordon Moore établit sa fameuse "loi" qui prévoyait, en électronique, un doublement du nombre de composants élémentaires -en l'occurrence de transistors- par puce tous les deux ans.
En 1971, le premier microprocesseur comptait environ 2000 transistors ; 40 ans plus tard, les puces les plus élaborées intègrent deux milliards de transistors ! En 40 ans, la puissance de calcul d'une puce a donc été multipliée par plus d'un million ! Une telle avancée technologique en si peu de temps est tout simplement sans précédent dans l'histoire de l'Humanité et nous a fait basculer en seulement deux générations, avec la généralisation de l'informatique personnelle puis de l'Internet, dans la société de l'information.
Mais aujourd'hui, chercheurs et ingénieurs, au lieu de considérer ces lois comme un obstacle infranchissable, essayent de les utiliser à leur profit pour faire entrer l'informatique dans une nouvelle ère. René TRÉGOUËT. L’ordinateur de demain sera quantique, plus rapide, stockera plus d’info… et refroidira ! Le compte est bon pour l’ordinateur quantique. Grâce à une puce optoélectronique quantique, des chercheurs sont parvenus à calculer les facteurs premiers du nombre 15.
Une étape décisive. 17 Septembre 2009 | Partager : Des chercheurs de l’université de Bristol, au Royaume-Uni, ont réalisé un prototype de puce optoélectronique quantique qui leur a permis pour la première fois d’effectuer un calcul mathématique. L’appareil est constitué de minuscules guides d’ondes en silice placés sur une puce de silicium et il exécute l’algorithme de Shor, un algorithme mathématique conçu spécifiquement pour exploiter les propriétés du calcul quantique et factoriser ainsi en nombres premiers. Ce résultat constitue, selon l’équipe, un pas important vers la mise au point de véritables ordinateurs quantiques utilisables.
Les ordinateurs classiques stockent et traitent l’information sous forme de bits, une unité d’information qui ne peut avoir qu’un des deux états 0 ou 1. Et un ordinateur quantique, un ! Et en plus il a de la gueule.
Enfin, autant qu’une boite noire éclairée par des LED bleues… La vague idée de l’ordinateur quantique est née dans les années 1970 à l’image d’une boutade de Richard Feynman: « Nature is not classic, dammit, and if you want to make a simulation of nature you’d better make it quantum mechanical and by golly it is a wonderful problem. » Ca paraissait être de la science-fiction pendant quelques décennies et voilà c’est fait : après quelques premiers pas hésitants et un partenariat avec Google, l’entreprise canadienne D-Wave Systems lance sur le marché le premier ordinateur quantique ! Le D-Wave One est doté d’un processeur à 128 qubits « flux » baptisé « Rainier », spécialisé dans la résolution de problèmes d’ optimisation combinatoire discrète, une classe de problèmes « NP » (Non Polynomial), dont la résolution est très lente voire impossible sur un ordinateur classique.
Vue de « Rainier », le processeur du D-Wave One. Ordinateurs quantiques : la voie des cristaux de diamants. Encore un ordinateur quantique dans les laboratoires. 01net le 06/09/11 à 09h17 L’ordinateur quantique fait à nouveau parler de lui. Cette fois, c’est le chercheur Matteo Mariantoni de l’université UC Santa Barbara (en Californie) qui serait parvenu à stocker des données quantiques en mémoire. Une condition sine qua non pour qu’un processeur quantique puisse exécuter des programmes. Le chercheur se félicite de cette avancée qui, selon lui, devrait donner le top départ aux industriels pour qu’ils investissent enfin massivement dans les recherches sur l’ordinateur quantique.