Les potentialit\u00e9s des ordinateurs quantiques, par David Bensoussan<\/p>\n
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Bien des inqui\u00e9tudes sont actuellement \u00e9mises au sujet des dangers de l\u2019intelligence artificielle (IA) et la plupart des chercheurs du domaine insistent sur la n\u00e9cessit\u00e9 d\u2019un code d\u2019\u00e9thique. Ind\u00e9pendamment de l\u2019IA, la course \u00e0 l\u2019ordinateur quantique est lanc\u00e9e. Il s\u2019agit d\u2019un ordinateur superpuissant capable de traiter en parall\u00e8le des milliards de possibilit\u00e9s et d\u2019optimiser la solution \u00e0 retenir.<\/p>\n
Une \u00e9volution vertigineuse<\/strong><\/p>\n En 1953, l\u2019invention du transistor a permis de remplacer des tubes \u00e9lectroniques encombrants et de construire des cartes de circuits imprim\u00e9s contenant des transistors et des composantes \u00e9lectriques. Un grand nombre d\u2019applications, tels des syst\u00e8mes audio, vid\u00e9os et des contr\u00f4leurs de tous genres, y compris les circuits logiques qui sont \u00e0 la base des ordinateurs ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9s. En 1958, le premier circuit int\u00e9gr\u00e9 incorporant des transistors et des composantes \u00e9lectriques a vu le jour. Des ann\u00e9es 50 aux ann\u00e9es 2020, le nombre de transistors int\u00e9gr\u00e9s dans les puces \u00e9lectroniques est pass\u00e9 de 1 \u00e0 pr\u00e8s de 16 milliards.<\/p>\n L\u2019ordinateur qui a servi \u00e0 construire le v\u00e9hicule Curiosity d\u00e9ploy\u00e9 sur la plan\u00e8te Mars en 2012 avait un processeur op\u00e9rant \u00e0 une vitesse de 200 m\u00e9gahertz, une m\u00e9moire vive de 256 m\u00e9gabits et une m\u00e9moire de 2 gigabits. Aujourd\u2019hui, les sp\u00e9cifications respectives des ordinateurs en vente au grand public sont de l\u2019ordre de centaines de gigahertz, de dizaines de gigabits et de plusieurs t\u00e9rabits.<\/p>\n De la r\u00e8gle \u00e0 calcul aux ordinateurs portables, tant les capacit\u00e9s de calcul que l\u2019envergure des applications qu\u2019il est possible de d\u00e9velopper ont \u00e9t\u00e9 multipli\u00e9es.<\/p>\n Du bit au qubit<\/strong><\/p>\n Les ordinateurs actuels traitent des bits repr\u00e9sentant des valeurs binaires de 0 et 1 et ces \u00e9tats d\u2019\u00e9nergie sont mutuellement exclusifs. Par contre, les ordinateurs quantiques traitent des qubits qui peuvent avoir des valeurs simultan\u00e9es de 1 et de 0, l\u2019\u00e9tat final n\u2019\u00e9tant connu qu\u2019au moment de la mesure.<\/p>\n La loi de Moore est une loi empirique selon laquelle la puissance de calcul des ordinateurs double chaque ann\u00e9e. Il en va de m\u00eame pour le nombre de transistors contenus dans une puce \u00e9lectronique. Il semble bien que ce soit encore le cas pour le nombre de qubits d\u2019un ordinateur quantique. Il a \u00e9t\u00e9 annonc\u00e9 que l\u2019ordinateur quantique chinois Jiuzhang peut effectuer en 200 secondes un calcul qui prendrait plus d\u2019un demi-milliard d\u2019ann\u00e9es sur les plus rapides de nos ordinateurs non quantiques.<\/p>\n Les ordinateurs quantiques op\u00e8rent \u00e0 des temp\u00e9ratures tr\u00e8s basses qui approchent le z\u00e9ro absolu, soit -273o Celsius. Plusieurs solutions concurrentes sont \u00e0 l\u2019\u00e9tude, exploitant des super conducteurs, des semiconducteurs, des ions pi\u00e9g\u00e9s, des impuret\u00e9s dans les diamants, des atomes froids, des ordinateurs quantiques topologiques ou photoniques\u2026 Dans ce dernier cas, l\u2019ordinateur quantique op\u00e8re \u00e0 la temp\u00e9rature ambiante.<\/p>\n Un ordinateur de 100 qubits peut envisager de fa\u00e7on quasi simultan\u00e9e 2100 r\u00e9alit\u00e9s parall\u00e8les. Dans la course \u00e0 l\u2019ordinateur quantique, aucun pays ou industrie ne voudra se trouver en arri\u00e8re du peloton.<\/p>\n Une gamme d\u2019applications r\u00e9volutionnaire<\/strong><\/p>\n La puissance de calcul des ordinateurs quantiques va permettre d\u2019acc\u00e9l\u00e9rer la recherche dans de nombreux domaines. La fabrication de nouveaux mat\u00e9riaux sera facilit\u00e9e par des simulations de mol\u00e9cules complexes. Il en ira de m\u00eame pour la simulation des interactions entre m\u00e9dicaments qui contribuera \u00e0 de meilleurs diagnostics et \u00e0 des traitements m\u00e9dicinaux plus appropri\u00e9s. Elle facilitera l\u2019am\u00e9lioration des pr\u00e9dictions m\u00e9t\u00e9orologiques ou m\u00eame l\u2019optimisation des options d\u2019achat d\u2019un portefeuille en bourse. La logistique des flux de transport d\u2019\u00e9nergie, de transport routier ou d\u2019une cha\u00eene d\u2019assemblage b\u00e9n\u00e9ficiera \u00e9galement d\u2019une meilleure analyse des donn\u00e9es\u2026<\/p>\n Les possibilit\u00e9s de d\u00e9chiffrage de communications crypt\u00e9es les plus sophistiqu\u00e9es \u00e0 l\u2019aide d\u2019ordinateurs quantiques sont \u00e9normes : la m\u00e9thode de chiffrement la plus s\u00fbre aujourd\u2019hui est la m\u00e9thode RSA qui est bas\u00e9e sur un code de 2048 bits. Il faudrait des milliards d\u2019ann\u00e9es pour que les plus puissants des ordinateurs actuels puissent v\u00e9rifier l\u2019ensemble des possibilit\u00e9s. Par contre, un ordinateur quantique de 2 000 qubits pourrait le faire en moins d\u2019un jour et un ordinateur de 4 000 qubits le ferait en quelques secondes. En d\u2019autres mots, il va \u00eatre difficile de conserver la confidentialit\u00e9 dans tous les domaines. Par contre, une communication quantique peut \u00eatre consid\u00e9r\u00e9e comme s\u00e9curitaire, car toute interception de la transmission mettrait fin \u00e0 la transmission.<\/p>\n Le d\u00e9terminisme qui existe dans la m\u00e9canique classique permet de pr\u00e9dire l\u2019\u00e9volution d\u2019un processus vers un \u00e9tat final \u00e0 partir de la connaissance du processus et de son \u00e9tat initial. \u00c0 titre d\u2019exemple, un objet l\u00e2ch\u00e9 tombe vers le bas en raison de la gravit\u00e9. Cette compr\u00e9hension intuitive de la m\u00e9canique classique fait d\u00e9faut en m\u00e9canique quantique qui est la m\u00e9canique qui r\u00e9git les interactions entre les atomes. Ainsi, tout ce que l\u2019on pourra avancer dans le cas d\u2019une particule, c\u2019est qu\u2019elle se trouve dans deux \u00e9tats (deux positions) simultan\u00e9ment, la position finale ne pouvant \u00eatre connue qu\u2019avec l\u2019observation.<\/p>\n Un qubit peut repr\u00e9senter un \u00e9tat (la position) d\u2019une particule ou encore la polarisation d\u2019un photon. L\u2019intrication des particules est obtenue en rapprochant des particules cr\u00e9\u00e9es simultan\u00e9ment lors d\u2019une collision ou encore en les rapprochant de fa\u00e7on \u00e0 ce qu\u2019elles interagissent. Il en va de m\u00eame pour l\u2019intrication de deux photons lumineux dont les polarisations sont intriqu\u00e9es.<\/p>\n Il n\u2019est pas possible de conna\u00eetre l\u2019\u00e9tat final d\u2019une paire de qubits intriqu\u00e9s avant de l\u2019avoir mesur\u00e9. Jusque-l\u00e0, le processus se trouve simultan\u00e9ment dans deux \u00e9tats. La mesure de l\u2019un de ces \u00e9tats a automatiquement un impact sur l\u2019\u00e9tat de l\u2019entit\u00e9 intriqu\u00e9e, ind\u00e9pendamment de la distance qui les s\u00e9pare\u2026 Tout au plus pourra-t-on se faire une id\u00e9e de la probabilit\u00e9 de trouver la particule \u00e0 un endroit donn\u00e9 en fonction du temps.<\/p>\n La t\u00e9l\u00e9portation quantique est possible gr\u00e2ce \u00e0 l\u2019intrication quantique qui permet de transmettre l\u2019\u00e9tat d\u2019une particule \u00e0 distance. Il est \u00e0 pr\u00e9voir que cette information pourra servir \u00e0 reproduire la mati\u00e8re originale : des mol\u00e9cules, ou m\u00eame le code g\u00e9n\u00e9tique ADN\u2026<\/p>\n Les domaines d\u2019intervention des ordinateurs quantiques sont aussi vastes que l\u2019imagination peut concevoir.<\/p>\n Revenons \u00e0 l\u2019\u00e9thique<\/strong><\/p>\n Ind\u00e9pendamment de l\u2019IA, les ordinateurs quantiques seront capables de modifier substantiellement le v\u00e9cu dans les domaines priv\u00e9s et publics.<\/p>\n Si l\u2019on se soucie de normes \u00e9thiques, le domaine des ordinateurs quantiques n\u2019est pas moins important que celui de l\u2019IA.<\/p>\n Qui plus est, l\u2019int\u00e9gration de la puissance mat\u00e9rielle des ordinateurs quantiques et de la puissance logicielle de l\u2019IA fera que d\u2019ici deux \u00e0 trois d\u00e9cennies, il sera possible de d\u00e9passer la capacit\u00e9 de traitement de tous les cerveaux humains. Les potentialit\u00e9s de l\u2019apprentissage machine quantique et de l\u2019intelligence artificielle quantique d\u00e9passent ce que peut concevoir l\u2019imagination. Un changement de donne radical du mode de vie est \u00e0 pr\u00e9voir.<\/p>\n Si l\u2019on tient compte des m\u00e9gacentres de donn\u00e9es qui sont en train d\u2019\u00eatre accumul\u00e9es sur le nuage, cette int\u00e9gration augmentera encore plus les possibilit\u00e9s d\u2019interposition dans la vie priv\u00e9e et publique.<\/p>\n Sera-t-il possible d\u2019assujettir les applications cette int\u00e9gration de l\u2019IA et des ordinateurs quantiques aux lois constitutionnelles ?<\/p>\n La pr\u00e9occupation en mati\u00e8re d\u2019\u00e9thique n\u2019en est que plus urgente.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Les potentialit\u00e9s des ordinateurs quantiques, par David Bensoussan Bien des inqui\u00e9tudes sont actuellement \u00e9mises au sujet des dangers de l\u2019intelligence artificielle (IA) et la plupart des chercheurs du domaine insistent sur la n\u00e9cessit\u00e9 d\u2019un code d\u2019\u00e9thique. 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