L'informatique quantique
Rappel : fonctionnement de l'ordinateur classique
Un ordinateur classique c'est :
-un courant électrique : des tensions traduites par 0 ou 1 en binaire
-Des algorithmes : suite d'instruction permettant de traiter et de manipuler les bits avec des portes logiques
-Des portes logiques : opérations élémentaires qui permettent d'agir sur les bits
Quelques principes de la physique quantique
Werner Heinsenberg (1901-1976) élabore en 1927 le principe d'incertitude : on peut pas connaître précisément deux caractéristiques de deux particules (par exemple : plus on va connaître précisément sa vitesse moins on va connaître sa position)
Le principe de superposition : pour mieux comprendre, on prend l'exemple du chat de Schrödinger : mort ET vif tant qu'on a pas ouvert la boite pour voir si il est mort ou vif donc il est les deux en même temps → C'est le même principe avec les particules en physique quantique qui peuvent avoir deux états différents en même temps.
L'intrication quantique : deux particules (photons) partent de la même source dans deux sens opposés. Si il arrive quelque chose à une des particules, l'autre le sait instantanément même si une grande distance les séparent.
Avec son expérience en 1981, Alain Aspect (ancien élève du lycée Bernard Palissy d'Agen et brillant chercheur) apporte une réponse au paradoxe EPR (Einstein-Podolsky-Rosen) : on imagine deux photons qui sont séparés dans l'espace. Un photon sait exactement quel est l'état de son photon associé.
Les ordinateurs quantiques
Un ordinateur quantique utilise des bits quantiques. Ces derniers obéissent aux lois de la mécanique quantique et notamment au principe de superposition, ce qui permet un très grand gain de temps. Ainsi, 20 q-bits (bits quantiques) équivalent à 1 million de bits classiques.
Cependant, un ordinateur quantique ne peut résoudre tous les problèmes notamment la décomposition d'un nombre en facteur premier. De plus ces ordinateurs présentent des contraintes : il faut de très petits systèmes, il en faut donc beaucoup pour que l'ordinateur soit assez puissant et tout doit être très isolé.
Informations supplémentaires
On entend souvent parler de « registre 4 bits ». Il est intéressant de savoir qu'un registre est en fait une mémoire.
Pour trier un tableau : n étapes pour un algorithme classique ; racine de n pour un ordinateur quantique.