Nos ordinateurs, même les plus rapides, semblent incapables de répondre aux besoins de l'énorme quantité de données produites dans notre société technologique. C'est pourquoi les scientifiques travaillent sur des ordinateurs utilisant la physique quantique, ou des ordinateurs quantiques, qui promettent d'être plus rapides et plus puissants que les ordinateurs conventionnels.

Qu'est-ce qu'un ordinateur quantique ? Un ordinateur ordinaire fonctionne avec des bits avec une seule valeur binaire, soit zéro ou un. Par contre, un peu quantique, ou qubit, peut stocker un zéro, un, à la fois zéro et un, ou un nombre infini de valeurs entre les deux. Cela augmente énormément les capacités de calculs.

Nous sommes encore au début de cette nouvelle ère de l'informatique, et il existe de nombreuses façons d'utiliser cette nouvelle technologie qui n'ont pas encore été découvertes. Par exemple, la factorisation de très grands nombres premiers, une tâche étroitement liée à la cryptographie et à la sécurité des mots de passe, pourrait être l'une des nombreuses utilisations possibles des ordinateurs quantiques.

Selon le professeur Sabrina Maniscalco, qui dirige le groupe Turku Quantum Technology en Finlande, "L'algorithme quantique le plus connu est l'algorithme de Shor. Cet algorithme, s'il s'exécute sur un ordinateur quantique, factorise les nombres entiers en facteurs premiers plus rapidement que n'importe quel algorithme classique connu. C'est remarquable, car la lenteur de la factorisation en nombres premiers est à la base des méthodes actuellement utilisées pour déchiffrer les messages."

Mais il existe de nombreuses autres utilisations possibles de cette nouvelle technologie. Selon une étude récente rapportée dans la revue à comité de lecture Avancées scientifiques , "La disponibilité d'un ordinateur quantique universel peut avoir un impact fondamental sur un grand nombre de domaines de recherche et sur la société dans son ensemble. Une communauté scientifique et industrielle de plus en plus nombreuse travaille à la réalisation d'un tel dispositif." Les géants de l'informatique Google et Microsoft investissent beaucoup d'argent dans ce domaine de recherche.

En utilisant la physique quantique dans les ordinateurs, les scientifiques pourraient également simuler des réactions chimiques afin de faciliter la conception de médicaments et d'améliorer l'apprentissage automatique.

Les scientifiques imaginent même la possibilité que des bits quantiques réels soient transmis entre des modules informatiques quantiques individuels avec des connexions créées par des champs électriques. L'objectif serait d'obtenir une grande échelle, machine modulaire avec une capacité de calcul impressionnante.

Le professeur Sabrina Maniscalco a rejoint le projet QuProCS, dans le cadre du programme de l'Union européenne Future Emerging Technologies (FET). Le projet développe une nouvelle approche radicale pour sonder des systèmes quantiques complexes pour des simulations quantiques.

"Un ordinateur quantique serait principalement utilisé pour les mêmes tâches que celles pour lesquelles nous utilisons actuellement des ordinateurs. Ce serait juste beaucoup plus rapide. Pour cette raison, nous pourrions résoudre des problèmes de calcul que nous ne pouvons pas avec n'importe quel ordinateur traditionnel, " dit Maniscalco. " Mais un ordinateur quantique pleine grandeur est toujours en cours de développement. Cela pourrait devenir réalité plus tôt que nous n'osions l'espérer."

Finalement, grâce à l'informatique quantique, les scientifiques rêvent de rechercher des réponses à des questions ultimes telles que la naissance de la vie ou l'origine de l'univers.