Les capacités d'informatique quantique d'IBM

Depuis 35 ans, l'informatique quantique est au cœur des préoccupations des géants de la technologie. En 1981, IBM et le MIT ont organisé conjointement la toute première conférence sur l'informatique quantique. L'informatique quantique est basée sur la physique quantique et fondamentalement sur la nature, car il est établi depuis plus d'un siècle que les éléments constitutifs de la nature obéissent aux lois de la physique quantique. En 1981, le lauréat du prix Nobel Richard Feynman a donc exhorté les scientifiques à construire un ordinateur conforme à la mécanique quantique afin de pouvoir simuler la nature, bien sûr après que Paul Benioff a appliqué pour la première fois la théorie quantique aux ordinateurs en théorisant la création d'une machine de Turing quantique.

Par conséquent, pendant plus de 20 ans, IBM a maintenu un laboratoire de recherche dédié à cette cause, car elle estime que les ordinateurs électroniques numériques actuels basés sur des transistors sont presque terminés et qu'il faut donc passer à l'étape suivante, plus qu'une simple envie. L'importance de ces recherches est telle qu'elles sont reconnues et comparées à celles de la course à l'espace, dont IBM a également été un rouage essentiel.

Le 4 mai 2016, IBM a annoncé sa percée. Ils ont ouvert les capacités d'informatique quantique aux chercheurs et aux scientifiques du monde entier, qui peuvent désormais accéder au processeur quantique à cinq qubits d'IBM sur n'importe quel ordinateur de bureau ou appareil mobile en utilisant l'IBM Quantum Experience, qui est la première expérience de ce type délivrée sur la plateforme Bluemix via IBM Cloud. La pièce cruciale de ce puzzle extrêmement complexe a été le manque de matériel pour tester les théories et les idées, ce que les systèmes quantiques d'IBM permettent désormais grâce au portail Bluemix. Le portail permet aux utilisateurs d'exécuter et de tester des algorithmes et des expériences sur le processeur quantique d'IBM en travaillant avec des qubits individuels et d'explorer les ressources de ce que l'informatique quantique peut permettre.

Mais qu'est-ce que l'informatique quantique ?

L'ordinateur que vous lisez ici fonctionne avec des 1 et des 0, sur une base binaire, mais les états quantiques permettent d'encoder des informations beaucoup plus complexes dans un ordinateur beaucoup plus petit. Selon la loi de Moore, le nombre de transistors sur un microprocesseur double tous les 18 mois ; d'ici 2020 ou 2030, le nombre de circuits sur un microprocesseur devra être mesuré à l'échelle de l'atome. Les ordinateurs quantiques exploiteront alors la puissance des atomes et des molécules pour effectuer des calculs beaucoup plus rapidement que n'importe quelle configuration à base de silicium.

Ainsi, alors qu'un ordinateur normal peut manipuler des données dans les états 1 ou 0, les ordinateurs quantiques ne sont pas limités à ces deux états, mais peuvent travailler sur toutes les superpositions et, en fait, sur tous les points intermédiaires. L'essentiel est qu'au lieu des ordinateurs numériques qui ne travaillent que sur l'action correcte ou la solution à un problème proposé, les ordinateurs quantiques calculent toutes les réponses possibles et analysent la plus appropriée à la vitesse de l'éclair.

En d'autres termes...

Parce que ces atomes peuvent être programmés pour représenter toutes les combinaisons d'entrée - et ce simultanément - lorsqu'un algorithme est exécuté, toutes les combinaisons d'entrée possibles sont testées en même temps, alors qu'avec un ordinateur normal, il faudrait passer en série par toutes les combinaisons d'entrée possibles avant de découvrir la solution, ce qui, pour certains des calculs les plus compliqués, prendrait une éternité.

En ouvrant le portail aux chercheurs, aux scientifiques et aux développeurs du monde entier, on espère faire passer l'informatique quantique de l'hypothétique à la pratique beaucoup plus rapidement en s'adressant à une base mondiale et pas seulement à quelques privilégiés dans un certain laboratoire. En théorie, le modèle d'informatique en nuage résout l'exigence d'avoir une machine physique sur place en ayant un seul ordinateur quantique disponible sur la plateforme d'informatique en nuage.

Il s'agit d'une avancée sans précédent qui marquera sans aucun doute le début de la fin d'un processus de plus de 35 ans, mais c'est précisément ce détail qui est en jeu. Bien que les applications pratiques de l'informatique quantique soient encore loin, ce qu'elle promet pourrait être révolutionnaire. D-Wave est une petite entreprise canadienne soutenue par la CIA et la NASA. Elle a été la première à produire un ordinateur quantique au prix de 10 millions de dollars, mais les critiques ne manquent pas, et la plupart des gens n'ont pas encore déterminé exactement quelles pourraient être ses applications.

Mais où cela peut-il nous mener ? Qu'est-ce que cela signifie dans le monde réel ? Qu'est-ce que cela pourrait signifier pour vous ?

Les applications couvrent pratiquement tous les secteurs d'activité et, plus précisément, leur évolution. Un nouveau logiciel est actuellement testé par D-Wave pour des logiciels extrêmement complexes qui ne pourraient pas fonctionner avec la technologie actuelle des avions, dans le but éventuel de rendre les avions plus sûrs. En ce qui concerne l'exploration du monde qui nous entoure, la physique quantique pourrait évaluer les données exploitées par les télescopes pour découvrir des planètes lointaines qui ressemblent à la nôtre. Dans le monde de la politique et des organisations internationales, les données relatives au marketing et à la consommation peuvent être analysées en quelques secondes pour identifier spécifiquement certaines gammes, tendances et préférences, ce qui n'a jamais été possible auparavant ; en outre, on prévoit que la publicité hyperpersonnalisée (aussi intimidant que cela puisse paraître) pourrait bien être un facteur énorme de croissance économique et de stimulation des dépenses de consommation.

Les véhicules autonomes, comme nous le savons tous, sont dans les tuyaux métaphoriques avec Google et Volvo en tête, alors que des rapports affirment que leurs technologies respectives utilisent peut-être des ordinateurs quantiques pour concevoir des logiciels permettant de distinguer les voitures des points de repère, les prévisions météorologiques de précision pourraient enfin être une opportunité, bien que je ne sois pas nombreux à faire confiance à de telles prévisions, qu'il s'agisse d'un ordinateur quantique ou d'un présentateur cliché. La technologie pourrait finalement s'étendre à la détermination de la durée de nos trajets et de leurs variations, tandis que les soins de santé sont peut-être les plus intéressants et les plus vastes, l'analyse des données de séquençage de l'ADN permettant de découvrir des traitements ciblés supérieurs, tandis que les développements informatiques pourraient également permettre de déterminer exactement comment les maladies se développent et, par conséquent, comment les stopper.

Il ne s'agit pas seulement de la vitesse, mais de l'ampleur même des informations qui peuvent être traitées et analysées simultanément. La réduction du temps et des coûts sont deux des principaux domaines d'exploitation, bien que les principales applications des ordinateurs quantiques soient la résolution de problèmes de calcul exceptionnellement complexes que nous ne pouvons pas résoudre aujourd'hui. L'explication la plus pertinente est la suivante : dans le domaine pharmaceutique, en ce qui concerne la découverte de nouveaux médicaments, tester des trillions de combinaisons d'acides aminés pour trouver une seule protéine est la quintessence de la compétence, de la découverte, du dépassement et, en fin de compte, de la poursuite de notre évolution.

À propos de Assured Systems

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