Enfin comprendre l’informatique quantique et son utilité
Grâce à PEAKS, j’ai eu la chance de participer le 30 Avril 2025 à l’évènement MiXiT à Lyon. Il s’agissait d’un incubateur de conférences autour des métiers de la technologie.
De riches thématiques y ont été exposées, comme la construction sémantique de l’intelligence artificielle, ou encore la nécessité de l’open-source dans le domaine géospatial.
L’une d’elle attira particulièrement mon attention : celle de l’informatique quantique, présentée par l’un des acteurs du développement de ce domaine dans l’industrie française, l’entreprise Pasqal.
Introduction à l’informatique quantique
L’informatique quantique est une discipline utilisant les lois de la physique quantique, dite théorie quantique, pour fabriquer des ordinateurs quantiques.
Alors que nos ordinateurs classiques utilisent des bits, des unités d’information binaire, les ordinateurs quantiques utilisent une tout autre unité, les bits quantiques, ou qubits.
Ces derniers sont les briques fondamentales du calcul quantique, et se comportent comme des objets quantiques, ils en possèdent donc des propriétés issues de la théorie quantique.
Ainsi, alors qu’un bit peut être imaginé comme une porte ouverte ou fermée, un qubit est comme une porte qui est à la fois ouverte et fermée, jusqu’à ce que l’on observe son état. C’est ce que l’on nomme le principe de “superposition”.
De plus, on peut observer certains qubits dont le comportement est corrélé à celui d’autres qubits, peu importe la distance qui les sépare. Imaginez une porte ouverte, qui lorsqu’on la ferme, en fait ouvrir une autre plus loin. Ce phénomène, fascinant et déroutant sur les questions scientifiques et philosophiques de la causalité, se nomme “intrication quantique”.
Les impacts de la quantique sur l’informatique de demain
L’intérêt de ce domaine tient au fait qu’un ordinateur quantique peut effectuer plus de calculs qu’un ordinateur classique. En effet, contrairement au calcul binaire, le calcul quantique n’est pas linéaire à cause du principe de superposition. Ce qui permet d’imaginer des calculs simultanés sur chaque état superposé des qubits.
C’est un paradigme enivrant mais récent dans le domaine de l’informatique. Pour que les ordinateurs quantiques puissent faire les mêmes tâches que nos ordinateurs actuels, comme afficher une page web ou faire tourner un jeu vidéo, il faut attendre l’évolution de l’informatique quantique, de la même manière qu’a évolué l’informatique classique, c’est-à-dire par la découverte de nouveaux algorithmes de plus en plus efficaces. La consécration étant, pour les experts, la “suprématie quantique”, c’est-à-dire le moment où les ordinateurs quantiques feront les mêmes tâches qu’un ordinateur classique, de sorte à les remplacer.
Celà dit, on a déjà découvert certains algorithmes d’informatique quantique qui permettent de résoudre certaines tâches de manière beaucoup plus efficace qu’en informatique classique. Il y a des exemples au sein de l’entreprise Thalès, client de Pasqal et leader mondial des technologies avancées dans la défense et l’aérospatial.
En effet, les ingénieurs en charge des satellites se sont rendus compte des limites de l’informatique classique pour leur planification, en ce qui concerne par exemple les étapes de déploiement en orbite, le remplacement des batteries ou l’extraction des données. Car en effet, plus le nombre de satellites en orbite augmente, plus il est difficile de manière exponentielle de gérer leur planification.
Pour répondre à ce problème, les ingénieurs ont utilisé un modèle connu en informatique théorique, le problème du “stable maximum”, particulièrement adapté à la résolution par le calcul quantique. Ils ont alors pu tester des algorithmes sur un ordinateur quantique fourni par l’entreprise Pasqal, réputée pour sa technologie de l’atome neutre.
Des outils pour expérimenter l’informatique quantique
Bien que la location et l’usage d’ordinateurs quantiques restent aujourd’hui l’apanage des grands groupes, il est possible d’avoir un aperçu de l’écosystème technologique. L’usage d’un émulateur via le Cloud est réservable sur leur site : https://www.pasqal.com/fr/solutions/cloud/.
De plus, Pasqal propose en open-source un “Software Development Kit” (outil de développement logiciel à destination des programmeurs) appelé “Pulser”, qui permet d’interagir via du code Python avec leurs ordinateurs quantiques, et ainsi tester des algorithmes de calcul quantique : https://github.com/pasqal-io/Pulser/.
Sans compter le langage Q#, créé par Microsoft afin d’aider les développeurs à tester des algorithmes sur leur infrastructure quantique.
Conclusion
Bien que le sujet soit stimulant, son application dans la société en est encore à ses balbutiements, ainsi la rupture technologique attendue par la suprématie quantique n’arrivera pas de sitôt. Cela dit, l’informatique quantique mérite qu’on s’y attarde pour comprendre les enjeux de demain, au même titre que l’intelligence artificielle.
De plus, à une époque où les enjeux climatiques deviennent de plus en plus préoccupants, il serait intéressant à l’avenir de comparer les impacts écologiques entre l’informatique classique et quantique sur un échantillon important de data-centers. De sorte à savoir si nous pourrons garder profit de nos machines, ainsi que tous leurs bénéfices comme le transfert de connaissances, la transformation du travail et l’échange distanciel, tout en respectant l’environnement et en assurant à ces machines une existence pérenne.
Sources
- https://www.pasqal.com/fr/beyond-classical-understanding-quantum-computing/
- https://fr.wikipedia.org/wiki/Principe_de_superposition_quantique
- https://fr.wikipedia.org/wiki/Intrication_quantique
- https://www.pasqal.com/fr/success-story/thales/
