Sihem Jaziri: L'informatique quantique pourrait-elle aider à battre le coronavirus?

L'informatique quantique n'est pas encore assez avancée pour pouvoir contribuer à freiner la propagation l'épidémie de coronavirus. Mais ce domaine émergent de l'informatique aidera certainement les scientifiques et les chercheurs à affronter les crises futures. Comment pouvons-nous comprimer la vitesse à laquelle nous découvrons avoir un traitement ou une approche à cela ? Le but est de faire tout ce que nous faisons aujourd'hui en termes de découverte de nouveaux matériaux, 10 fois meilleurs, voire 100 fois meilleurs; car ces matériaux avancés seront les meilleurs candidats comme composants de l’ordinateur quantique.

Commençons tout d’abord par rappeler à quoi ressemble un ordinateur quantique ?Jusqu'où va l'informatique quantique ?

Une puce d'ordinateur quantique est maintenue à une température plus froide que l'espace extra-atmosphérique dans un cylindre qui fait partie d'un appareil réfrigéré. Le système comprend plus de 2000 composants, notamment des refroidisseurs à tube pulsé, des lignes coaxiales supraconductrices. En mai 2016, IBM est devenue la première entreprise à mettre un ordinateur quantique sur le cloud, où quiconque possédant le savoir-faire informatique pouvait exécuter des expériences.Actuellement, plus de 150 milliards de programmes ont été exécutés sur les machines quantiques, par plus de 200000 utilisateurs enregistrés dans plus de 140 pays. Il y a plus de 12000 utilisateurs actifs par mois et, au cours d'une journée type, les machines sur le cloud parcourent plus de 400 millions de circuits quantiques.Des contrats en calcul quantique ont été signésavec plus de 100 universités, laboratoires et entreprises.Par exemple, les chercheurs en quantique s'associent, pour développer des batteries de nouvelle génération pour les véhicules électriques….

Il n'est pas facile de maîtriser l'informatique quantique ou le domaine de la physique qu'elle exploite, qui est la mécanique quantique. Mais ces machines, qui coûtent des millions, sont conçues pour modéliser la nature.

L'informatique quantique est la prochaine grande révolution dans l'informatique, et elle promet des avancées exponentielles dans l'intelligence artificielle et l'apprentissage automatique au cours de la prochaine décennie et au-delà, conduisant à des percées potentielles dans les soins de santé et les produits pharmaceutiques, les engrais, la puissance des batteries et les services financiers.Par exemple, les ordinateurs quantiques au cours des 10 à 15 prochaines années… peuvent nous aider à prendre de meilleures décisions financières grâce aux calculs effectués, c’est ce qui constitue un des écosystèmesde l’informatique quantique.IBM, avec 15 systèmes quantiques déployés, est à la pointe de l'informatique quantique. Mais Google, Amazon, Intel, Microsoft et Honeywell sont parmi les piliers technologiques travaillant dans le domaine, tout comme plusieurs startups mondiales soutenues par des entreprises.

En termes simples, les ordinateurs sont exponentiellement plus puissants que ce que nous considérons comme les ordinateurs classiques, dont les unités fondamentales de base sont exprimées en 1 ou 0 - ou bits. L'informatique quantique fait un bond en avant avec ce qu'on appelle les bits quantiques ou «qubits» pour faire court. Pour s’en faire une image, si vous lancez une pièce, elle atterrira pile ou face, en termes informatiques classiques, 1 et 0. Mais quel est l'état de cette pièce lorsqu'elle tourne encore? C’est là que se trouvent les qubits, pas nécessairement comme un 1 ou un 0, mais comme toutes les possibilités entre les deux.Prenons maintenant l'analogie. Si vous lancez deux pièces dans le monde physique, les piles  oufaces  d'une pièce n'ont aucune incidence sur l'autre. Cependant, les Qubits peuvent être intriqués dans plusieurs états en même temps.

La «suprématie quantique» consiste à effectuer un calcul en 200 secondes, ce qui aurait pris environ 10 000 ans à un supercalculateur classique de pointe.  L'informatique quantique est aujourd'hui à peu près au même stade que l'intelligence artificielle en 2010.Même dans des années, vous ne devriez pas vous attendre à avoir un ordinateur quantique posé sur votre bureau.

Mais la technologie rendue possible par les ordinateurs quantiques commencera à s'insérer pour soutenir et rendre les applications grand public plus puissantes. Et la société gagnerait à ce que les ordinateurs quantiques puissent arrêter une pandémie potentielle avant qu'elle ne commence vraiment.

Pour clore, nous pouvons dire que la nature elle-même est un grand ordinateur, dans la façon dont les atomes et les molécules et la lumière interagissent. Pouvons-nous en apprendre suffisamment sur la façon dont elle le fait vraiment et l'exploiter pour nos propres besoins informatiques avec les types de problèmes les plus difficiles que nous avons ?

Sihem Jaziri
Professeur de Physique Quantique
Faculté des Sciences de Bizerte –Université de Carthage