background preloader

Ordinateur quantique : un temps de décohérence record de 39 minutes

Ordinateur quantique : un temps de décohérence record de 39 minutes
Le prix Nobel de physique Richard Feynman s'est intéressé à la réalisation d'ordinateurs quantiques au début des années 1980. Il est considéré comme un des pionniers de ce domaine. © Tamiko Thiel, Wikimedia Commons, cc by sa 3.0 Ordinateur quantique : un temps de décohérence record de 39 minutes - 1 Photo Les ordinateurs classiques, basés sur les travaux d'Alan Turing, effectuent leurs calculs à l’aide de bits d’informations selon les règles de la physique classique. La raison en est que des objets de grande taille, bien qu’ultimement soumis aux lois de la physique quantique gouvernant leurs atomes, se comportent comme des objets qui ne sont plus quantiques. Fin 2009, des chercheurs français ont publié une avancée déterminante pour la fabrication d’un ordinateur quantique : un dispositif de lecture haute fidélité d’un bit quantique (ou qubit) pour, un jour, parvenir à effectuer des calculs inaccessibles aux ordinateurs actuels. Le verrou de la décohérence pour les ordinateurs quantiques

La clef de l'ordinateur quantique Wheeler's «it from bit» Lier et délier. Matthieu 16:19 Je te donnerai les clés du royaume des cieux, ce que tu lieras sur la terre sera lié dans les cieux, et ce que tu délieras sur la terre sera délié dans les cieux. Empilement compact L'empilement compact est la manière d'agencer des sphères dans l'espace afin d'avoir la plus grande densité de sphères, sans que celles-ci ne se recouvrent. C'est un problème que l'on se pose en général en géométrie euclidienne dans l'espace à trois dimensions, mais on peut aussi le généraliser au plan euclidien (les « sphères » étant alors des cercles), dans un espace euclidien à dimensions ( ), avec des hypersphères, ou dans un espace non euclidien. Thèse de Church et calcul quantique Les différents modèles de calcul, purement mathématiques, élaborés pour modéliser la calculabilité sont a priori indépendants de la physique, et des processus physiques. Propriétés conjointes Ω = √√ ((√ρm) ^ (√ρm)) Dr.

Ordinateur quantique et décohérence : la piste d'un colorant bleu Une vue d’artiste de molécules de phtalocyanine de cuivre sur un substrat en plastique souple. Elles forment un réseau régulier avec, à l'arrière-plan, des franges obtenues par microscopie électronique à transmission. Les flèches indiquent la superposition des états quantiques, avec des qubits associés aux spins des électrons des atomes de cuivre au centre de chaque molécule. On a découvert que l'on pouvait de cette façon obtenir des temps de décohérence longs. Cela permettrait peut-être de réaliser un jour des ordinateurs quantiques performants. © Phil Bushell, Sandrine Heutz, Gabriel Aeppli, James Gilchrist Ordinateur quantique et décohérence : la piste d'un colorant bleu - 2 Photos Les ordinateurs d’Alan Turing et John von Neumann ont profondément changé notre vie et le cours de l’histoire de l’humanité. Une superposition quantique problématique En tout état de cause, un calculateur quantique puissant suppose de savoir contrôler les problèmes liés à la décohérence quantique.

Nouvelle source de lumière pour les ordinateurs quantiques | STI Les chercheurs de l'EPFL ont découvert une nouvelle manière d'émettre des photons un par un. Ils ont construit des nanofils semi-conducteurs dotés d' « îlots quantiques » d'une efficacité sans précédent. Une découverte intéressante pour la réalisation des futurs ordinateurs quantiques. Dans le monde futuriste des ordinateurs quantiques, les données seront traitées et transmises via des lasers. Les propriétés quantiques de la lumière permettront aux machines de disposer d'une puissance de calculs gigantesque, et d'une rapidité d'exécution incroyable (voir encadré). Concrètement, cependant, beaucoup de travail reste à faire. La création « naturelle » d'un système de tri des photons Au sein du Laboratoire des matériaux semiconducteurs (LMSC) de l'Institut des Matériaux, l'équipe d'Anna Fontcuberta i Morral a découvert une nouvelle méthode pour réaliser des sources de photons uniques minuscules et extrêmement performantes. Collaborations :- NCCR QSIT : Richard Warburton (U.

Une étape supplémentaire pour l’ordinateur quantique Des chercheurs de l’Université de New South Wales (UNSW) ont proposé une nouvelle façon de distinguer les bits quantiques entre eux, en les plaçant seulement à quelques nanomètres d’une puce de silicium, ce qui représente un grand pas en avant vers la construction d’un ordinateur quantique à grande échelle. Les bits quantiques, ou qubits, sont les blocs de construction des ordinateurs quantiques, des appareils ultra-puissants qui offriront des avantages considérables pour résoudre des problèmes complexes. La professeure Michelle Simmons, directrice de l’équipe de recherche, a déclaré qu’un qubit se basant sur le spin (une propriété d’une particule au même titre que sa masse) d’un électron individuel qui est lui-même lié à un atome de phosphore, au sein d’une puce silicium, parait être l’un des systèmes les plus prometteurs pour la construction d’un ordinateur quantique pratique, en raison de l’utilisation répandue de silicium dans l’industrie de la microélectronique.

Google s'est payé un ordinateur quantique (qui fonctionne) L'ordinateur quantique constitue sans aucun doute l'avenir de l'informatique moderne. Il y a un an, IBM se disait à l'aube d'une offre commerciale, même si la technologie nécessite encore quelques années de travail. Mais Google n'a pas voulu attendre si longtemps, et a décidé de se lancer dans la course... à domicile. Avec l'ordinateur quantique, ne pensez plus « bits », mais « Qubits » ! Les 1 et les 0, c'est déjà « tellement 20ième sicèle » ! Google s'est donc tourné vers la NASA, avec qui la firme monté un petit laboratoire expérimental. L'ordinateur quantique est fabriqué par D-Wave, qui promet déjà des performances absolument incroyables. « Pour la plupart des problèmes, il est 11 000 fois plus rapide, mais parmi les 50% les plus difficiles, il est plus rapide d'un facteur 33 000. L'enjeu semble immense pour les années à venir : science, finance, traitements de maladie... Via

Ordinateur quantique : l'avis de Laurent Saminadayar sur D-Wave Two Richard Feynman en séminaire au Cern en 1965, juste après avoir reçu son prix Nobel. Il est l'un des pères de la théorie des ordinateurs quantiques. © IOP, Cern Ordinateur quantique : l'avis de Laurent Saminadayar sur D-Wave Two - 5 Photos Après l'annonce de l'ordinateur quantique D-Wave Two par Google et par la Nasa, la question est de savoir si nous sommes vraiment à la veille d'une révolution quantique en informatique. Nous nous sommes tournés vers Laurent Saminadayar. Professeur à l’université Joseph Fourier, membre de l’Institut universitaire de France, le chercheur est membre de l’équipe cohérence quantique du célèbre Institut Néel de Grenoble. Laurent Saminadayar travaille sur des problèmes de cohérence quantique en physique mésoscopique à l'Institut Néel. © Institut Néel, 2012 Futura-Sciences : Est-il vrai qu’un ordinateur quantique avec suffisamment de qubits peut battre n’importe quel ordinateur classique ? D-Wave Systems prétend que leur calculateur incorpore 512 qubit.

Des ordinateurs quantiques topologiques avec des fermions de Majorana ? Une micrographie électronique d'un nanofil d'antimoniure d'indium (barre horizontale, au centre) similaire à celui utilisé pour rechercher des fermions de Majorana. © Delft University of Technology Des ordinateurs quantiques topologiques avec des fermions de Majorana ? - 2 Photos À lire, notre dossier sur l'ordinateur quantique Le physicien italien Ettore Majorana partage avec Évariste Galois bien des points communs. En 1937, Majorana avait publié un article prolongeant la théorie relativiste des électrons de Dirac. Magiquement, cette équation prédisait le spin 1/2 de l’électron ainsi que l’existence de son antiparticule, le positron. Neutrino, matière noire et fermions de Majorana Dans la droite ligne de ses recherches, il découvrit, probablement même avant 1937, une théorie faisant intervenir ce qu’on appelle aujourd’hui des fermions de Majorana. Si les neutrinos sont leur propre antiparticule, un mode de désintégration double bêta sans neutrino est théoriquement possible.

L'ordinateur quantique de Feynman arrive en chimie Feynman jouant du bongo. Crédit : Tom Harvey L'ordinateur quantique de Feynman arrive en chimie - 1 Photo Dans un ordinateur classique, la façon dont s’effectuent les calculs, avec des courants d’électrons, n’est pas fondamentalement différente de celle d’un ordinateur qui serait constitué de boules de billard ou d’engrenages. Or, nous le savons depuis plus de 80 ans, le monde est fondamentalement quantique et il repose sur un substratum hors espace et hors temps. Simuler le comportement d’un système quantique par des calculs numériques sur un ordinateur classique est donc forcément limité. Pour tenter de contourner l’obstacle, le grand physicien et prix Nobel de physique Richard Feynman a eu l’idée de faire réaliser des calculs quantiques par les systèmes quantiques eux-mêmes. On s’aperçut alors que certains calculs étaient plus faciles et plus courts au sein d'ordinateurs quantiques. Malheureusement, pour surpasser les ordinateurs classiques, il faut utiliser plusieurs qubits.

David Deutsch – On Artificial Intelligence It is uncontroversial that the human brain has capabilities that are, in some respects, far superior to those of all other known objects in the cosmos. It is the only kind of object capable of understanding that the cosmos is even there, or why there are infinitely many prime numbers, or that apples fall because of the curvature of space-time, or that obeying its own inborn instincts can be morally wrong, or that it itself exists. Nor are its unique abilities confined to such cerebral matters. But no brain on Earth is yet close to knowing what brains do in order to achieve any of that functionality. Why? Despite this long record of failure, AGI must be possible. Babbage came upon universality from an unpromising direction. Unfortunately, Babbage’s project-management skills were so poor that despite spending vast amounts of his own and the British government’s money, he never managed to get the machine built. Here was a cognitive task that only humans had been able to perform. Why?

Projet Enigma: la cryptographie de la seconde guerre mondiale à aujourd'hui Les codes du futur La cryptographie quantique et les ordinateurs quantiques La cryptographie quantique est fondée non plus sur des notions mathématiques, mais sur l'hypothèse admise en physique que le comportement des photons (les particules élémentaires de lumière) est régi par les lois de la mécanique quantique. La distribution de clefs grâce aux photons polarisés Un photon, d'après les principes généraux de la mécanique quantique, se comporte comme une boîte à deux compartiments: à chaque fois qu'on ouvre l'un d'eux pour prendre connaissance de son contenu, le contenu de l'autre compartiment est irrémédiablement détruit (on ne peut donc connaître que le contenu de l'un des deux compartiments). Les ordinateurs quantiques mettent en péril toute la cryptographie contemporaine Charles Bennett(à gauche), l'un des inventeurs de la cryptographie quantique et créateur des premiers appareils fondés sur ses principes.

Related: