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13/01/2001 • 08h23

L’ordinateur quantique, show ou froid ?

De quoi sera composé le premier "vrai" ordinateur quantique : de "grains de lumière" à température ambiante ou d’atomes à très basse température ?

Dans un article paru dans le magazine scientifique Nature, des chercheurs américains et australiens affirment que l’ordinateur quantique sera peut-être plus facile à construire qu’on ne le pense. Il faut dire que pour l’instant, hormis quelques prototypes de labo pas vraiment convaincants, l’ordinateur quantique reste un concept. Mais son potentiel est fantastique. Un ordinateur quantique est un ensemble de particules élémentaires qui codent l’information en utilisant des propriétés purement quantiques, à l’échelle atomique ou subatomique. Alors que l’unité informatique classique, le bit, correspond à deux états possibles (0 ou 1), un bit quantique (ou qbit) code "n" informations (le chiffre "n" variant selon le modèle ). Et l’ordinateur quantique est "naturellement" doué pour le calcul en parallèle, c’est-à-dire qu’il peut faire plusieurs choses en même temps. En bref, 200 qbits pourraient rivaliser avec les milliards d’unités de calcul et de stockage embarqués dans les ordinateurs actuels. Et donc, par exemple, révolutionner les systèmes de cryptographie actuels. Mais la question est de savoir quelles sont les particules élémentaires les plus aptes à coder les données et à interagir pour effectuer les calculs . Les électrons ? Les atomes ? Les photons, ces " grains de lumière " qui composent la lumière ?

Chaud ou froid ?

Les deux équipes du Département de l’énergie du laboratoire national de Los Alamos (Etats-Unis) et du Centre de technologie de l’ordinateur quantique de Queensland (Australie) affirment que cette dernière option est la meilleure. Jusqu’à présent, les scientifiques jugeaient les photons trop légers pour que l’on puisse contrôler leur interaction, à moins de fabriquer des systèmes optiques gigantesques. Mais Emanuel Knill et Raymond Laflamme de Los Alamos et Gerard Milburn de l’université de Queensland proposent une approche différente. Ils ont montré – contre l’avis généralement admis – qu’en utilisant des éléments optiques connus (séparateur de rayons, sources de photons, détecteurs, etc.) et un système de correction d’erreurs, il est possible de faire interagir les photons au niveau quantique, même à température ambiante. Reste à mettre l’idée en pratique…

Mais tout le monde n’est pas d’accord. À Amsterdam, d’autres chercheurs ont planché sur le sujet lors d’une série de conférences organisées par le Centre néerlandais de mathématiques et d’informatique du 9 au 12 janvier 2001. Edward Farhi du MIT (Massachusetts Institute of Technology, Boston, USA) penche notamment pour un système composé d’atomes, à très basse température, refroidi à la neige carbonique ou à l’hélium liquide. Le système serait plus encombrant et moins rapide qu’un ordinateur quantique à température ambiante, mais aussi plus fiable, car moins sensible aux perturbations extérieures. Et Dieu (qui ne joue pas aux dés) sait combien les qbits sont sensibles : il suffit d’un électron, ou d’un rayon cosmique (très courant sur terre), et l’ordinateur quantique peut perdre les pédales… Cette technologie permettra permettrait de construire le premier "vrai" ordinateur quantique, le record actuel détenu par le Département de l’énergie du laboratoire national de Los Alamos étant d’à peine 7 qbits très simples. Il sera bien temps, plus tard, de penser à la miniaturisation et au fonctionnement à température ambiante…

Le communiqué du Département de l’énergie du laboratoire national de Los Alamos:
http://www.lanl.gov/worldview/news/... Fourth Workshop on Quantum Information Processing (Amsterdam)
http://www.cwi.nl/~qip/ L’article de Wired:
http://www.wired.com/news/technolog...
 
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