L'informatique quantique n'est pas encore assez avancée pour qu'elle ait pu contribuer à freiner la propagation de cette épidémie de coronavirus. Mais ce domaine émergent de l'informatique aidera presque certainement les scientifiques et les chercheurs à faire face aux crises futures.

"Peut-on compresser la vitesse à laquelle on découvre, par exemple, un traitement ou une approche pour cela ?" demande Dario Gil, le directeur d'IBM Research. "Le but est de faire tout ce que nous faisons aujourd'hui en termes de découverte de matériaux, chimie, des choses comme ça, (en) facteurs de 10 fois mieux, 100 fois mieux, "

Et cela, il dit, "pourrait changer la donne."

L'informatique quantique est la prochaine grande chose en informatique, et il promet des progrès exponentiels 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, puissance de la batterie, et services financiers.

Pour un consommateur disposant d'un fonds de retraite, « les ordinateurs quantiques au cours des 10 à 15 prochaines années … peuvent vous aider à prendre de meilleures décisions financières personnelles grâce aux calculs effectués par votre courtier, " dit Bob Sutor, un vice-président d'IBM Research chargé de piloter l'écosystème de l'informatique quantique.

IBM, avec 15 systèmes quantiques déployés, est à la pointe de l'informatique quantique. US TODAY a récemment visité un laboratoire quantique à Yorktown Heights, New York.

Mais Google, Amazone, Intel, Microsoft et Honeywell sont parmi d'autres piliers technologiques travaillant dans le domaine, tout comme plusieurs startups mondiales financées par du capital-risque.

Le gouvernement américain, qui est dans une course quantique contre la Chine, a également apporté son soutien. Fin 2018, Le président Trump a promulgué la National Quantum Initiative Act pour financer la recherche quantique à hauteur de 1,2 milliard de dollars sur une période de cinq ans.

Voici un guide pour aider à démystifier l'informatique quantique, dont vous entendrez certainement beaucoup plus parler dans les années à venir.

Qu'est-ce que l'informatique quantique ?

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

Dans les termes les plus simples, ils sont exponentiellement plus puissants que ce que nous considérons comme des ordinateurs classiques, dont les unités fondamentales de base sont exprimées en 1 ou en 0 ou en bits. L'informatique quantique fait un saut quantique avec ce que l'on appelle les bits quantiques ou « qubits » en abrégé.

Pensez-y de cette façon :si vous lancez une pièce, il atterrira soit à pile ou face, ou dans ces termes informatiques classiques, 1 et 0. Mais quel est l'état de cette pièce lorsqu'elle tourne encore ? C'est un peu là où se trouvent les qubits, pas nécessairement comme un 1 ou un 0, mais comme toutes les possibilités entre les deux.

Poussons maintenant l'analogie plus loin. Si vous lancez deux pièces dans le monde physique, les têtes ou les queues d'une pièce n'ont aucune incidence sur l'autre. Qubits, bien que, peut être empêtré dans plusieurs états en même temps.

"C'est l'un de ces moments du genre "La Terre n'est pas plate", " dit Gil. " Il y a en fait une révolution en cours. "

A quoi ressemblent les ordinateurs quantiques

Une puce informatique quantique est maintenue à une température plus froide que l'espace extra-atmosphérique dans un cylindre qui fait partie d'un appareil réfrigéré élaboré. Le système a plus de 2, 000 composants, y compris les refroidisseurs à tube pulsé, lignes coaxiales supraconductrices, une chambre de mélange et divers circuits. Il ressemble à un lustre fantaisie.

Où en est l'informatique quantique ?

En mai 2016, IBM est devenue la première entreprise à mettre un ordinateur quantique sur le cloud, où toute personne ayant le savoir-faire en informatique pourrait mener des expériences.

Actuellement, plus de 150 milliards de programmes et d'exécutions ont été exécutés sur les machines quantiques d'IBM, de plus de 200, 000 utilisateurs enregistrés dans plus de 140 pays. Il y en a plus de 12, 000 utilisateurs actifs mensuels, et, un jour typique, les machines sur le cloud exécutent plus de 400 millions de circuits quantiques.

IBM dit avoir signé des contrats autour du quantum avec plus de 100 universités, laboratoires nationaux et entreprises.

Par exemple, Les chercheurs quantiques d'IBM s'associent à leurs homologues de la société mère de Mercedes-Benz, Daimler, pour développer des batteries de nouvelle génération pour les véhicules électriques. IBM s'associe également à Delta Air Lines pour explorer les opportunités quantiques dans le secteur du voyage.

En octobre dernier, Google a déclaré avoir atteint ce qui a été décrit comme "la suprématie quantique". Il était capable d'effectuer un calcul en 200 secondes qui prendrait environ 10 secondes à un supercalculateur classique à la pointe de la technologie, 000 ans à gérer.

IBM a repoussé. L'entreprise a fait valoir à l'époque qu'une simulation idéale de la même tâche peut être réalisée sur un système classique en 2 jours 1/2 et avec une fidélité bien plus grande, qui à cela il a dit était un conservateur, estimation du pire des cas.

Gil a déclaré aux États-Unis AUJOURD'HUI que "les gens ne font pas de distinction entre ce qui est une expérience de laboratoire, par rapport à ce qui est un vrai système."

Les revendications autour de l'informatique quantique continuent d'affluer.

Rien que cette semaine, Honeywell a annoncé ce qu'il a dit être "l'ordinateur quantique le plus puissant à ce jour, " prévu pour une sortie mi-2020. Honeywell a formé un partenariat stratégique avec JPMorgan Chase autour de solutions financières qui exploitent le quantum. JPMorgan fait également partie de l'écosystème quantique d'IBM.

Mais ce sont encore les premiers jours. Gil dit que l'informatique quantique est aujourd'hui à peu près au même endroit que l'intelligence artificielle en 2010.

Son collègue d'IBM Sutor dit, "Juste pour être clair, personne sur la planète n'a un ordinateur quantique qui peut aujourd'hui faire mieux que nos ordinateurs classiques."

Mais IBM dit qu'il peut doubler la puissance d'un ordinateur quantique chaque année, et à un moment donné franchir un seuil auquel les machines quantiques pourraient franchir les ordinateurs classiques, au moins pour régler certains types de problèmes.

Y a-t-il des risques de sécurité ?

Il pourrait y avoir. Les grands futurs ordinateurs quantiques « tolérants aux pannes » – et ces ordinateurs ne sont pas encore au coin de la rue – ont le potentiel de casser les systèmes de cryptage actuels. IBM travaille avec le National Institute of Standards and Technology (NIST) sur l'évolution des normes de chiffrement qui promettent de maintenir l'efficacité des systèmes quantiques tout en les gardant sécurisés.

Bien que les menaces de sécurité puissent être dans des années, Gil souligne l'urgence de se préparer maintenant. "Vous ne pouvez pas simplement vous asseoir et ignorer le problème, " dit Gil.

Même dans des années, vous ne devriez pas vous attendre à avoir un ordinateur quantique sur votre bureau.

Mais la technologie rendue possible par les ordinateurs quantiques commencera à s'insérer dans la prise en charge et la fabrication d'applications grand public plus puissantes. Et la société gagnerait à ce que les ordinateurs quantiques puissent arrêter une pandémie potentielle avant même qu'elle ne commence vraiment.

"La nature elle-même est un grand ordinateur, " Sutor dit, dans la façon dont les atomes et les molécules et la lumière interagissent. « Pouvons-nous en apprendre suffisamment sur la façon dont il le fait vraiment et l'exploiter pour nos propres besoins informatiques avec les types de problèmes les plus difficiles que nous ayons ? »