Ordinateur quantique
Ordinateur quantique à grande échelle grâce aux qubits sur puces silicium
Fondé en 2018, le consortium « Quantum Silicon Grenoble » regroupe les équipes du CEA-Leti, du CEA-Irig, de l'Institut Néel du CNRS, et de l’UGA autout d’un même objectif : le développement d’un processeur de 100 qubits. Les chercheurs sont parvenus à encapsuler un électron unique dans un circuit silicium fabriqué à partir de la technologie CMOS sur silicium. Lorsque cet électron unique atteint son état quantique, il est orienté à la fois vers le Nord et vers le Sud, on parle alors de superposition d’état. Cette superposition permet au qubit de prendre les valeurs 0 et 1 simultanément, contrairement à un bit classique qui ne peut prendre qu’une seule de ces deux valeurs à la fois. En cela, l’utilisation de qubits permet d’augmenter la puissance de calcul des ordinateurs quantiques de manière exponentielle par rapport à un ordinateur classique.
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Application
L’intérêt du quantique réside dans le parallélisme intrinsèque des opérations qui, utilisé judicieusement dans certains algorithmes, permet une accélération exponentielle de calculs par rapport aux ordinateurs actuels. À terme, le calcul quantique est susceptible d’apporter de réelles améliorations dans les domaines suivants :
- la simulation : par exemple, identifier le meilleur médicament pour lutter contre un virus, une bactérie ou un cancer, faire progresser la physique et la science des matériaux ;
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le machine learning et les big data : développer des véhicules autonomes, améliorer la prédiction météorologique, du trafic automobile ou des marchés financiers, ou encore les calculs mathématiques, etc ;
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la sécurité informatique : la cryptographie.
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