Incursion dans le monde Quantique

Par simple curiosité et intérêt pour tout les domaines de l’informatique, j’avais envie de voir un peu comment cela évolué du côté de l’informatique Quantique. Avec bien sûr, la vision de Microsoft autour de cette technologie et donc de Microsoft Azure Quantum.

Par simple curiosité et intérêt pour tout les domaines de l’informatique, j’avais envie de voir un peu comment cela évolué du côté de l’informatique Quantique. Avec bien sûr, la vision de Microsoft autour de cette technologie et donc de Microsoft Azure Quantum.

Les concepts

Je ne suis ni scientifique, ni physicien, mais il faut quand même savoir de quoi l’on parle quand on dit informatique quantique. Ou on moins connaitre les concepts qui introduit à la mécanique quantique.

La mécanique quantique

Je pense qu’il faut avoir à l’esprit que certains concept sont à connaitre ou de savoir de quoi l’on parle pour connaitre les fondements de cette informatique. Mais avant tout.

Qu’est-ce-que la mécanique quantique ?

C’est une branche de la physique théorique développée au 20ième siècle qui étudie et décrit les phénomènes fondamentaux à l’échelle atomique et subatomique. Elle est régit par un ensemble de lois qui lui sont propres, à savoir que certaines des lois mécaniques ne s’appliquent par au niveau quantique.

Superposition ou cohérence

C’est la capacité d’une particule quantique de connaitre tout les états possibles. Alors quand informatique classique une informatique n’a que les valeurs 0 ou 1. En informatique quantique, quand une informatique est en état de superposition cela signifie qu’elle peut avoir une combinaisons linéaire d’états infinis entre 0 et 1. Pour savoir son état il faudra effectuer sa mesure.

Mesure Quantique

C’est tout simplement l’action de pouvoir mesurer et de connaitre l’un des ‘états possibles d’une particule en superposition. Mais à ce moment là qu’il se passe un phénomène que l’on nomme la décohérence. C’est le faite qu’on moment de la mesure de la particule son état de superposition se réduit et qu’elle prend un état binaire classique de 1 ou 0.

C’est alors que l’on a un autre phénomène, notre particule restera toujours dans cette état. Il existe quand même des moyens de la réinitialiser pour quelle puisse servir à d’autres calculs quantiques.

Intrication

C’est le pouvoir des particules de corréler leurs résultats ensembles. Alors qu’est ce que cela signifie. En mécanique quantique on a la possibilité de lier deux voir plusieurs particules entre-elles. On dit alors d’elles quelles sont intriquées.

Elles forment donc un système unique, ce qui signifie que l’état quantique d’une particule ne peut pas être représenté par son état unitaire mais par l’ensemble des états des autres particules. le faite d’appliquer une opération a une particule se fait en corrélation avec les autres particules intriquées.

Et donc quand on fait la mesure quantique d’une particule, sa réduction, on l’effectue aussi sur les autres particules. De ce fait, on connaitra aussi l’état des autres particules car elles seront aussi réduites.

Qubit

C’est tout simplement l’unique de base de l’information en informatique quantique comme le bit dans l’informatique classique. Il représente un particule quantique en superposition de tous les états possibles.

En informatique classique il faut deux bits pour représenter une des valeurs suivantes à la fois : 00, 10, 01, 11.

Interférence

Dans certains cas, on aimerait influencer la probabilité de sa réduction dans un état ou dans un autre. L’interférence quantique c’est cela, un comportement intrinsèque au Qubit. Le Qubit selon sa configuration, a une certaine probabilité d’être réduit à 1 ou à 0. Cette probabilité est déterminée par l’interférence quantique. En informatique Quantique, il faut 2 Qubits en superposition pour représenter toutes les valeurs simultanément puisqu’un Qubit peut représenter 0, 1 ou les deux.

En résumé

Ces concepts sont fondamentaux pour comprendre l’informatique quantique mais ne sont qu’une introduction à la mécanique quantique.

Illustration de la dualité quantique. Ce cylindre est “à la fois” carré et circulaire ou ni l’un ni l’autre.

Frédéric Schmidt

Lead Technical Architect.

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