Lorsque les futurs utilisateurs d'ordinateurs quantiques doivent analyser leurs données ou exécuter des algorithmes quantiques, ils devront souvent envoyer des informations cryptées à l'ordinateur.

En raison de cette exigence, des chercheurs du DTU Physics et de l'Université de Toronto ont cherché à savoir si un ordinateur quantique peut fonctionner aussi bien avec des signaux cryptés que non cryptés. Les résultats indiquent que l'efficacité reste pratiquement inchangée.

Le développement d'un ordinateur quantique universel est généralement considéré comme l'objectif ultime dans le domaine de la physique appelé théorie de l'information quantique. Si cet objectif est atteint, il permettra d'énormes progrès dans une longue liste de domaines de recherche où les effets quantiques sont importants. Cela pourrait par exemple en concevant de nouveaux médicaments ou de nouveaux types de matériaux pour la construction ou l'électronique.

Inspiré par l'histoire du développement de l'ordinateur classique, les chercheurs s'attendent à ce que la première génération d'ordinateurs quantiques soit grande, coûteux et difficile à exploiter et à entretenir.

Pour ces raisons, on s'attend également à ce que ces dispositifs, au moins initialement, être disponible uniquement pour les grandes organisations et les gouvernements.

Un ordinateur quantique aveugle peut-il être utile ?

Cela conduit à l'idée de l'informatique quantique déléguée, lorsqu'un utilisateur obtient l'accès à un ordinateur quantique centralisé via un réseau, souvent considéré comme une version quantique d'Internet. Si l'utilisateur souhaite que la requête transmise à l'ordinateur quantique soit secrète, même à l'ordinateur quantique lui-même, elle est capable de les crypter. La question est alors de savoir si un ordinateur quantique qui fonctionne dans le noir, parce que l'entrée est cryptée, est aussi efficace que lorsqu'il travaille sur l'entrée simple.

Un ordinateur quantique universel se compose d'un certain nombre de portes. Plus généralement, une porte est une opération logique. Les ordinateurs quantiques et ordinaires utilisent des portes, bien qu'ils se comportent tout à fait différemment. Une opération logique classique pourrait par exemple être une porte ET. Cette porte prend deux entrées et renvoie une sortie basée sur les entrées. Par exemple aux entrées, chacun avec la valeur 1, renverrait la sortie 1.

Il est possible de montrer mathématiquement quels types de portes sont nécessaires pour donner à un ordinateur quantique les propriétés requises, et les chercheurs ont maintenant étudié certaines de ces portes pour voir comment elles réagissent à la procédure de cryptage.

En comparant la sortie de la porte pour une entrée cryptée et non cryptée, les chercheurs ont pu mesurer l'effet du cryptage sur la sortie de la porte, et donc l'efficacité de l'ordinateur quantique. Il s'avère qu'il n'y a pas de réduction significative de cette efficacité. En d'autres termes, un ordinateur quantique fonctionne aussi bien avec des signaux cryptés que non cryptés.