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Du séquençage génomique à l’Internet quantique

par Arthur Toce
ordinateur quantique internet

L’Internet du futur peut-il être quantique ? Un Internet quantique opérationnel recèle une promesse de révolution sans précédent… Une révolution qui rendra beaucoup de nos processus actuels complètement dépassés. Sa principale promesse ? Une communication entièrement sécurisée… à la vitesse de la lumière.

L’une des limites de l’Internet quantique est la difficulté de connecter ne serait-ce que deux utilisateurs entre eux

Mais, pour l’instant, tout comme les ordinateurs quantiques, la technologie “stagne” malheureusement au stade de la recherche fondamentale. Pourtant, les choses pourraient changer assez vite…

De nos jours, l’une des limites de cette technologie est la difficulté de connecter ne serait-ce que deux utilisateurs entre eux, puisque cela nécessite que chaque utilisateur dispose d’un lourd matériel. Conclusion : c’est actuellement inexploitable et les prototypes coûtent excessivement cher.

Mais dans un papier récent, une équipe de l’université de Bristol a expliqué avoir développé un réseau de communication quantique qui peut connecter simultanément huit utilisateurs sur une distance de 17 kilomètres. Un tout petit pas, me direz-vous, mais tout de même un vrai tour de force qui a été effectué sur le réseau fibre actuel de la ville.

Une vieille technologie en débloque une nouvelle

Les chercheurs ont utilisé une approche populaire appelée “quantum key distribution” (distribution quantique de clé). Cette technique consiste à encoder une clé de cryptage dans des photons en état quantique, puis de les transmettre à l’autre utilisateur.

Cette technique oblige souvent chaque utilisateur à être directement relié l’un à l’autre, ce qui entraînerait des coûts de mise en réseau excessivement élevés et augmenterait au final la fragilité globale du réseau.

Nos chercheurs viennent donc de diviser le coût d’un réseau quantique par 1 000…

Mais, en combinant cette approche à la technologie de multiplexage, fréquemment utilisée en téléphonie, les chercheurs sont parvenus à réduire ce besoin d’infrastructure. Pour ajouter un utilisateur, il suffit d’un receveur en plus dans le réseau, là ou avant il fallait que chaque utilisateur ait un receveur par utilisateur connecté au réseau.

Cela vous paraît abscons ?

Retenez juste ceci : pour un réseau local de 100 utilisateurs, cela aurait coûté 6 600 M€ (soit 6,6 Mds€) avec les anciennes techniques, contre 5,2 M€ avec leurs nouvelles techniques. Nos chercheurs viennent donc de diviser le coût d’un réseau quantique par 1 000…

Tout cela reste au niveau du “proof of concept” du prototype. Mais, comme l’un des principaux intérêts de l’Internet quantique est de mettre en réseau plusieurs ordinateurs quantiques pour combiner leur puissance de calcul, cela pourrait intéresser certaines industries ou gouvernements…

La vitesse du scale est souvent étonnante

Ce qui est intéressant dans cette affaire, à mon sens, c’est qu’on voit que, comme sur la génomique, le coût diminue rapidement.

En 2000, séquencer un génome complet coûtait 10 Mds$. En 2020, le leader du secteur, Illumina, qui le faisait pour 600 $ estimait déjà pouvoir descendre sous les 100 $ très rapidement. C’est vous dire la rapidité de la mise à l’échelle et la vitesse de compression des coûts.

Les chercheurs de Bristol pensent qu’il sera possible dans un futur proche de connecter des millions d’utilisateurs avec ce genre de technique.

C’est un changement de paradigme complet qui pourrait reformater bien des industries.

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