3 domaines que l’ordinateur quantique pourrait révolutionner

Le calcul aurait pris plus de 10 000 ans à être résolu avec les plus puissants superordinateurs existants. Il n’a duré que 3 minutes et 20 secondes avec un calculateur quantique.

Cette prouesse technologique serait l’oeuvre de John Martinis et son équipe de chercheurs chez Google. L’unique preuve de cette expérience est un rapport publié sur le site de la Nasa supprimé peu de temps après sa parution, mais intercepté par des journalistes du Financial Times. L’avis de Simon Perdrix, chercheur en informatique quantique au CNRS:  « Ce n’est pas la version finale du papier qui a été mise en ligne, il sera sûrement soumis à une revue internationale”, ce qui expliquerait sa soudaine suppression. Pour lui, cette avancée, « n’est qu’une étape. Quand on arrivera à utiliser pleinement l’ordinateur quantique, bon nombre de problèmes, hors de porté des ordinateurs classiques, pourront être résolus”.

Mais quésako, un système quantique ? En résumé, les systèmes existants utilisent tous un codage binaire : la mémoire de l’ordinateur est constituée de milliards de cases contenant soit un 0, soit un 1. Une case s’appelle un bit. Au lieu d’utiliser des bits, l’ordinateur quantique utilise des bits quantiques (qubits) qui ne prennent pas comme valeur 0 ou 1, mais une superposition de 0 et de 1. Pour mieux comprendre le potentiel de l’informatique quantique, vous pouvez consulter cet exemple concret de l’institut Pandore.

Et voici notamment trois domaines qui pourraient être chamboulés par cette nouvelle technologie.

Les prévisions météorologiques, financières, de trafic routier… et tous les domaines utilisant l’intelligence artificielle seront optimisés. Les Google Home, Siri et autres objets connectés deviendront par exemple plus rapides. Comme tous ceux qui utilisent le « machine learning », une particularité de l’intelligence artificielle. Ce système est une méthode « d’entraînement” : montrer un maximum d’exemples à une machine et corriger ses erreurs pour qu’elle apprenne par reproduire parfaitement un modèle.

Et ce pour le meilleur ou pour le pire. Récemment, nous vous avions parlé de l’application Zao qui permet d’incruster votre visage à la place de celui d’un acteur dans une scène de film. Une application fonctionnant sur ce principe du machine learning. À ce rythme, le deepfake pourrait devenir viral.

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Compte-tenu du prix que pourrait valoir cette technologie lors de sa sortie, les premiers à investir pourraient être les laboratoires pharmaceutiques. Ils auraient beaucoup à y gagner : des diagnostics médicaux plus rapides et plus précis, le développement de molécules thérapeutiques ou la création de nouveaux médicaments.

Une grande partie des chercheurs spécialisés redoute l’utilisation du quantique sur la cryptanalyse. Le système de cryptographie appelé RSA est actuellement à la base des plus grands systèmes de sécurités mondiaux. « Les calculateurs quantiques pourraient très facilement casser ce système”, selon Simon Perdrix. Qui poursuit « c’est quand même le système qu’utilise les banques actuellement. Si on arrive à atteindre cette technologie il va falloir qu’elles changent totalement leur sécurité”. C’est également le cas des systèmes de nombreux échanges commerciaux. Et le risque est pris au sérieux, par exemple la très influente agence de standardisation américaine NIST est à la recherche de protocoles résistants aux ordinateurs quantiques. Pour contrer les risques de piratage, des entreprises pourraient avoir recours.. au code quantique. L’utilisation de cette technologie rendrait le code tellement complexe qu’il serait impénétrable. 

A quelle échéance pourraient arriver ces innovations ? « Les systèmes de cryptographie quantique arrivent à maturité. En revanche, les ordinateurs quantiques n’en sont qu’à leur balbutiement » avance Simon Perdrix.  Le résultat de Google n’est qu’une étape et les applications de l’ordinateur quantique seront de plus en plus nombreuses au fur et à mesure que les prototypes auront plus de qubits et des qubits de meilleure qualité.

La recherche pour concevoir une puce quantique nécessite des moyens conséquents, mais selon Simon Perdrix, « il n’y a pas de raison qu’à terme cela coûte plus cher que les technologies actuelles ».