L'informatique quantique est annoncée comme l'une des prochaines plus grandes révolutions technologiques. Elle implique des ordinateurs qui utilisent des phénomènes de la mécanique quantique, comme la superposition et l'intrication, pour effectuer des opérations sur des données. Ils ont le potentiel d'effectuer des calculs beaucoup plus vite que les ordinateurs traditionnels, ce qui pourrait avoir de nombreuses applications importantes. Mais pour l'instant, la technologie est en proie à un battage médiatique important qui empêche le grand public d'appréhender pleinement la technologie. Va-t-elle se matérialiser à l'avenir ? Si oui, comment impactera-t-elle l'humanité ?Les utilisations potentielles de la technologie quantique dans le monde réel
Pour dire les choses plus simplement, l'informatique quantique promet de résoudre en quelques minutes, voire quelques secondes, des équations qui prendraient des dizaines de milliers d'années aux ordinateurs traditionnels. Selon les experts, les ordinateurs quantiques pourraient avoir des applications importantes dans toute une série d'autres domaines, dont la découverte de médicaments et la modélisation financière. Ils ont le potentiel de révolutionner de nombreux domaines et d'avoir un impact significatif sur notre façon de vivre et de travailler. Des acteurs tels qu'IBM et Google déploient des efforts considérables pour voir émerger cette technologie.
Grâce à sa capacité à traiter de gros volumes de données en quelques instants et à transmettre des informations multidimensionnelles, l'informatique quantique offre un énorme potentiel d'évolution technologique. L'informatique quantique aura un impact sur la trajectoire de la fabrication, de l'IA et de la cybersécurité, pour ne citer que quelques applications en évolution. Voici un aperçu de quelques-uns des domaines dans lesquels les experts s'attendent à ressentir son impact :
- accélération de la recherche scientifique : les ordinateurs quantiques pourraient être utilisés pour effectuer des simulations et des calculs complexes, ce qui permettrait aux chercheurs de faire de nouvelles découvertes et de comprendre des phénomènes complexes plus rapidement. Cela pourrait déboucher sur de nouvelles technologies et des avancées dans un large éventail de domaines, des soins de santé à la science des matériaux, en passant par l'énergie et les transports ;
- amélioration de la prise de décision : les ordinateurs quantiques pourraient être utilisés pour aider les gouvernements, les entreprises et les particuliers à prendre des décisions plus éclairées sur un large éventail de questions ;
- amélioration des transports et de la logistique : les ordinateurs quantiques pourraient être utilisés pour optimiser l'acheminement et la programmation des réseaux de transport, améliorant ainsi l'efficacité de la logistique et de la gestion de la chaîne d'approvisionnement ;
- amélioration de la cybersécurité : les ordinateurs quantiques pourraient être utilisés pour améliorer la cybersécurité et la collecte de renseignements, en fournissant des services de chiffrement de données plus puissants et des systèmes de détection d'intrusion de haut niveau. L'informatique quantique contribuera aux processus de recherche de données volumineuses, ainsi qu'au développement rapide de l'IA et de l'apprentissage automatique ;
- optimisation des processus de fabrication : les ordinateurs quantiques pourraient être utilisés pour optimiser les processus de production et réduire les déchets, améliorant ainsi l'efficacité et la durabilité de la fabrication ;
- développement de médicaments et de matériaux : les ordinateurs quantiques pourraient favoriser des progrès rapides dans la découverte et le développement de médicaments. Ils pourront examiner simultanément plusieurs molécules, protéines et produits chimiques par simulation quantique (ce qui semble actuellement impossible avec un ordinateur standard), ce qui permettra de développer des médicaments plus rapidement et plus efficacement qu'aujourd'hui ;
- amélioration du secteur financier : la puissance de l'informatique quantique peut être exploitée pour élaborer des simulations commerciales sophistiquées à l'aide d'une modélisation financière à grande vitesse afin de faire des prédictions sur le marché. Les institutions financières peuvent utiliser l'informatique quantique pour renforcer la sécurité, améliorer les capacités de détection des fraudes et effectuer des analyses de risque approfondies ;
- lutte contre le changement climatique : la simulation quantique pourrait aider les pays à atteindre les objectifs de développement durable des Nations unies. Par exemple, les ordinateurs quantiques pourraient accélérer la découverte de nouveaux catalyseurs de CO2 qui assureraient un recyclage efficace du dioxyde de carbone tout en produisant des gaz utiles tels que l'hydrogène et le monoxyde de carbone ;
- amélioration de la production d'énergie : les ordinateurs quantiques pourraient révolutionner nos sources d'énergie domestique. Par exemple, ils pourraient aider les chercheurs à identifier les sources d'énergie électrique plus propres ou à faciliter l'émergence de la fusion nucléaire ;
- amélioration de l'enseignement : les ordinateurs quantiques pourraient être utilisés dans le domaine de l'éducation pour effectuer des simulations et des calculs complexes afin de faciliter la recherche et la découverte, en fournissant aux étudiants et aux chercheurs de nouveaux outils et de nouvelles ressources pour apprendre et explorer ;
- renforcement de la sécurité nationale : l'informatique quantique pourrait être utilisée pour renforcer les méthodes de chiffrement actuelles, ce qui rendrait l'accès aux informations sensibles plus difficile pour les cybercriminels. Ils pourraient également être utilisés pour analyser de grandes quantités de données afin d'identifier ou de prévenir les menaces.
Les défis auxquels la technologie quantique devra faire face dans les années à venir
L'un des plus gros problèmes que l'informatique quantique doit surmonter est le battage médiatique dont elle fait l'objet. C'est ce qu'affirment plusieurs scientifiques du domaine, dont Victor Galitski, physicien russo-américain et théoricien dans les domaines de la physique de la matière condensée et de la physique quantique. Pour lui, les promesses de l'informatique quantique telles qu'annoncées par les médias et l'industrie sont hyperexagérées. Il estime aussi que les entreprises naissantes dans le domaine, loin d'être expérimentées, essaieraient juste de profiter de la manne quantique pendant qu'elle dure. Il parle même de schéma de Ponzi intellectuel.
En 2021, le physicien théoricien a déclaré : « étant un peu familier avec la physique quantique et ayant passé du temps à essayer de comprendre comment fonctionne la nouvelle industrie quantique, je suis de plus en plus préoccupé par le fait que cette récente agitation autour de l'informatique quantique soit un système de Ponzi intellectuel autoentretenu, une bulle, qui peut tôt ou tard s'effondrer et emporter avec elle les efforts légitimes de recherche et d'innovation. Certes, il y a des joyaux dans cet "espace technologique quantique", mais ils sont très rares ». Les experts pensent que les révolutions de l'informatique quantique passeront inaperçues.
« Il est en fait peu probable que la technologie quantique change quoi que ce soit à notre vie. Elle permet de résoudre certains problèmes complexes en informatique. Elle changera (elle change déjà) la façon dont nous utilisons le chiffrement pour protéger les choses, mais vous ne vous en rendrez probablement même pas compte. Les choses les plus intéressantes seront les métamatériaux, les panneaux solaires plus performants, les transistors plus petits et, fondamentalement, la recherche de moyens d'exploiter le fait que même la matière est constituée de champs quantiques », a écrit un critique. Selon lui, les choses ne devraient pas aller plus loin.
L'autre inquiétude liée à l'informatique quantique est qu'elle pourrait permettre de briser le chiffrement à clé publique largement utilisé aujourd'hui pour protéger les informations. Cela signifie que les informations, quelle que soit leur sécurité actuelle, pourraient être vulnérables à une attaque future. C'est une perspective assez terrifiante pour toute organisation ayant des informations sensibles à protéger. Ainsi, les entreprises devront être prêtes à adapter leurs protocoles de sécurité, leurs réseaux et leurs plateformes de traitement des données préexistants. En gros, elles devront inventer de nouvelles façons de sécuriser leurs données sensibles.
Malgré l'importance des fonds consacrés à l'informatique quantique, un montant dérisoire a été investi dans le financement d'une sécurité résistante aux quanta. Un tel chiffrement devrait s'avérer essentiel au moment où nous entrerons dans l'ère quantique. Le chiffrement postquantique est toutefois à l'étude et des algorithmes prétendument résistants aux quanta ont déjà été présentés. Les chercheurs continuent de mettre à l'épreuve ces algorithmes. Dans l'ensemble du secteur, des appels sont lancés en faveur de l'établissement de lignes directrices éthiques afin d'empêcher que la technologie quantique ne soit utilisée pour causer des dommages.
Enfin, la technologie quantique devient de plus en plus chère à mesure qu'elle se développe. Comme l'informatique traditionnelle, l'informatique quantique nécessite une double vérification humaine pour s'assurer que toute erreur est identifiée et corrigée. Cela peut s'avérer coûteux et prendre beaucoup de temps, notamment en raison de la nature sensible des ordinateurs quantiques d'aujourd'hui, qui sont affectés par le bruit et qu'il est souvent difficile de calibrer correctement. Les vibrations, la température et d'autres facteurs environnementaux peuvent avoir un impact sur l'étalonnage d'un ordinateur quantique, entraînant des erreurs dans les calculs.
En plus, contrairement aux bits qui alimentent les ordinateurs traditionnels, les qubits sont sensibles et temporaires, ce qui rend difficile la construction d'un ordinateur quantique fonctionnel. Le manque de qubits empêche actuellement les développeurs de créer l'ordinateur quantique hautement fonctionnel qu'ils désirent. Par ailleurs, la course à la technologie quantique semble avant tout être une question d'affirmation de sa suprématie technologique, que ce soit au niveau des entreprises ou même des pays. Pour Victor Galitski, il semble que le gouvernement américain injecte de l'argent dans le quantique juste parce que la Chine semble faire de même.
La Chine aussi le ferait pour concurrencer les États-Unis et l'UE, tous deux travaillant à construire un ordinateur quantique. Cette même logique s'appliquerait aussi aux grandes entreprises telles que Google, IBM, Microsoft et Rigetti. Pour les startups, l'objectif serait d'avoir une technologie avec le label "quantique" dans leur portefeuille, ce qui pourrait attirer des investisseurs peu méfiants, qui n'ont aucune idée de ce qui se passe, mais ne veulent pas manquer les efforts de transformation du monde par le quantique. Victor Galitski et d'autres chercheurs appellent les différents acteurs du secteur quantique à ne pas faire de promesses au-delà du possible.
Et vous ?
Quel est votre avis sur le sujet ? Que pensez-vous de l'informatique quantique ? S'agit-il d'une technologie disruptive ? Les attentes vis-à-vis de l'informatique quantique sont-elles exagérées ? Pourquoi ? Quels sont les domaines dans lesquels elle pourrait susciter une véritable révolution ? Est-elle en mesure d'impacter profondément l'ensemble des domaines susmentionnés ? Comment vaincre le battage médiatique autour de l'informatique quantique ?Voir aussi
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