Ordinateur quantique

–> Dévelop­per sur Ordi­na­teur Quan­tique

News:

  • Mars 2017: IMB Q, une offre bien­tôt disponible d’accès à des ordi­na­teurs quan­tiques 50 qubits via un cloud. Un sim­u­la­teur et un SDK sur les rails.
  • Jan­vi­er 2017D-Wave livre son sys­tème quan­tique (le 4ième) 2000Q à 15 M$. Il fonc­tionne à une T° proche du zéro absolu. Chaque sys­tème peut com­pren­dre jusqu’à 2048 qubits et 5 600 raccords/qubit. Le 2000Q con­somme 25 kW. D-Wave pré­cise que sa solu­tion est égale­ment acces­si­ble en ligne, sur abon­nement.
  • Une équipe inter­na­tionale de physi­ciens vient de pub­li­er une étude dans Nature Pho­ton­ics qui fait état d’un pro­grès dans la lutte con­tre la déco­hérence avec un nou­veau type de mémoire quan­tique portée par du dia­mant.
  • Microsoft se lance à son tour dans la course au 1er ordi­na­teur quan­tique. Microsoft tra­vaille sur une piste orig­i­nale, basée sur des anyons, que les physi­ciens présen­tent comme des par­tic­ules exis­tant unique­ment en deux dimen­sions. Cette approche est qual­i­fiée d’infor­ma­tique quan­tique topologique.
  • Un sim­u­la­teur quan­tique bat un record de vitesse de cal­cul: Le prob­lème à N corps simulé avec des atom­es de Ryd­berg.
  • Novem­bre 2016: Atos, société française s’appuyant sur les exper­tis­es de Bull, veut se posi­tion­ner sur le développe­ment d’algorithmes pour l’informatique quan­tique, via un pro­gramme appelé Atos Quan­tum.Inter­view de Philippe Duluc.
  • Une nou­velle classe de matéri­aux pour­rait accélér­er l’arrivée des ordi­na­teurs quan­tiques: le Tel­lu­rure de ger­ma­ni­um (GeTe) per­me­t­tant de créer des mémoires à change­ment de phase.
  • Octo­bre 2016: Une équipe aus­trali­enne améliore la sta­bil­ité des bits quan­tiques (x10: 2.4ms env­i­ron), en asso­ciant le spin d’un élec­tron à un champ mag­né­tique.
  • Sep­tem­bre 2016: Wolf­gang Tit­tel et son équipe ont réus­si à utilis­er l’intrication quan­tique sur un réseau de fibres optiques à l’échelle d’une ville. Leur réus­site mon­tre la fais­abil­ité de répé­teurs, qui étendraient aus­si loin qu’on le souhaite la télé­por­ta­tion quan­tique.
  • Google tra­vaille sur un ordi­na­teur quan­tique (voir arti­cle): le physi­cien John Mar­ti­nis a été embauché pour met­tre au point les qubits supra­con­duc­teurs qui fer­ont tourn­er les pre­miers cal­cu­la­teurs quan­tiques de la firme. Une expéri­ence pour­rait mon­tr­er la supré­matie des ordi­na­teurs quan­tiques d’ici 1–3 ans.
  • D-Wave annonce qu’elle sor­ti­ra début 2017 un sys­tème avec 2000 qubits (le 2X), soit le dou­ble du sys­tème actuel.
  • Août 2016: La chine a mis en orbite le 1er satel­lite de com­mu­ni­ca­tion util­isant l’intrication quan­tique. Si l’expérience fonc­tionne, les com­mu­ni­ca­tions seront indéchiffrables.
  • Le pre­mier ordi­na­teur quan­tique pro­gram­ma­ble ? Manque d’infos sur le sujet.
  • Juil­let 2016: une nou­velle piste pour les ordi­na­teurs quan­tiques: utilis­er les trous (absence d’électron) dans les semi-con­duc­teurs, ces derniers résis­tant mieux à la déco­hérence et pou­vant stock­er des qubits égale­ment.
  • Quid de la sécu­rité de l’information ? Des étu­di­ants de l’Université de Water­loo ont dévelop­pé un nou­veau logi­ciel qui peut com­pléter le proces­sus de dis­tri­b­u­tion de clé quan­tique (QKD), un proces­sus qui prend générale­ment des mois, prend main­tenant quelques sec­on­des.
  • Octo­bre 2015: un sys­tème com­por­tant 2 qubits dans du sili­ci­um, c’est pos­si­ble. Les chercheurs expliquent avoir manip­ulé les tran­sis­tors habituelle­ment présents dans les semi-con­duc­teurs pour qu’ils manip­u­lent un élec­tron unique. Ce qui a per­mis de créer un qubit con­trôlé par micro-ondes.
  • Févri­er 2007: D-Wave affirme avoir créé le pre­mier ordi­na­teur quan­tique. Un mod­èle sera instal­lé en 2013 au sein d’un lab­o­ra­toire de la Nasa, à Mof­fet Field en Cal­i­fornie. Pour Google, les tests mon­trent qu’il s’agit bien là d’une accéléra­tion quan­tique, mal­gré la con­tro­verse.
  • 1998: Pre­mier cal­cu­la­teur quan­tique par IBM (2 qubits).
  • 1996: Lov Grover, invente un algo­rithme util­isant un cir­cuit (théorique) de cal­cul quan­tique qui per­met de trou­ver une entrée dans une base de don­nées non triée.

A Savoir:

  • En physique quan­tique, une mesure mod­i­fie l’état. Un qubit ne vaut pas 1 ou 0 mais vaut “1 avec un prob­a­bil­ité p” et “0 avec un prob­a­bil­ité 1-p”. C’est en exploitant cela qu’on fait la super­po­si­tion quan­tique. Donc, non seule­ment on perd la valeur quan­tique super­posée défini­tive­ment, mais on ne peut pas prédire à l’avance le résul­tat qui sera lu.
  • Le principe de base de l’algorithmique quan­tique étant de faire dimin­uer la prob­a­bil­ité d’erreur, générale­ment en répé­tant une même opéra­tion en boucle, la prob­a­bil­ité d’erreur dimin­u­ant à chaque pas.
  • on ne peut pas copi­er à l’identique une “q-valeur” (à cause de la mesure qui détru­it la valeur). On ne peut pas “copi­er” mais on peut donc quand même “déplac­er” (swap)
  • Gain de vitesse: on passe d’une com­plex­ité expo­nen­tielle à une com­plex­ité poly­no­mi­ale. Mais on ne gagne rien d’un point de vue stricte­ment fonc­tion­nel.

Infos et ressources:

  • Thèse d’Alexandre Blais (décem­bre 2002) sur les “Algo­rithmes et archi­tec­tures pour ordi­na­teurs quan­tiques supra­con­duc­teurs” (PDF, 2.9M) intro­duisant notam­ment la notion de recuit simulé quan­tique et les prob­lèmes de déco­hérence ou déphasage.
  • Loi de Moore: tous les 18 mois, la puis­sance de cal­cul X2 et la taille des cir­cuits /2. Dans 10 ans, nous serons à la taille de l’atome — ce sera la fin de la loi de Moore. Un sys­tème de 50 qubits sera plus puis­sant que n’importe quel super­cal­cu­la­teur actuel (2015).
  • Intro­duc­tion au sujet via Wikipé­dia.

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