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Investissez sur la nouvelle ère de l’ordinateur quantique

par Cécile Chevré
ordinateur quantique

La semaine dernière, nous avons vu se multiplier les annonces d’avancées en matière d’ordinateur quantique, avec en objectif la suprématie quantique, à savoir le moment de bascule où un superordinateur actuel sera dépassé par son cousin quantique. Ces avancées ont permis d’avancer de plusieurs années la possibilité d’un ordinateur quantique fonctionnel et plus uniquement expérimental.

Et de quoi entrevoir une nouvelle ère pour l’informatique, qui permettrait de répondre à l’explosion de nos besoins en capacité de calcul.

Les premières applications de l’ordinateur quantique se précisent

Il me faut maintenant modérer un peu votre enthousiasme, et le mien. Il faudra encore des années pour parvenir à des ordinateurs quantiques capables de remplacer nos ordinateurs pour certaines tâches.

Dans le meilleur des cas, certaines applications simples seront disponibles d’ici une poignée d’années. Et les premiers ordinateurs parfaitement fonctionnels ne sont pas attendus avant une décennie.

Cependant, la technologie n’a cessé de nous surprendre et l’accélération déjà évoquée de l’intelligence artificielle ou encore de l’ordinateur neuronal peuvent laisser espérer un ordinateur quantique pas si lointain.

Comme le prouve le projet IBM Q Experience, de premières applications sont déjà explorées.

L’objectif est d’améliorer la modélisation numérique et la comparaison des molécules. Ces modélisations sont de plus en plus utilisées pour découvrir de nouveaux traitements.


L’année dernière, Accenture et le spécialiste de l’informatique quantique, 1QBit, annonçait une collaboration avec la biotech américaine Biogen pour développer une application quantique de comparaison moléculaire. L’objectif est d’améliorer la modélisation numérique et la comparaison des molécules. Ces modélisations sont de plus en plus utilisées pour découvrir de nouveaux traitements.

Dans ce cas précis, Biogen a décidé de se concentrer sur les maladies neurologiques comme la maladie d’Alzheimer, celle de Parkinson ou encore de Charcot (dont souffrait feu Stephen Hawking).

Cette application illustre parfaitement un des secteurs dans lequel l’ordinateur quantique est destiné à briller : celui des modélisations et des algorithmes complexes – que l’on parle de pharmacologie, d’astrophysique, de construction de structures moléculaires, etc.

C’est ce qu’explique Xavier Vasques, Directeur Technique de la division Systems Hardware chez IBM France, sur le site d’IBM, Les Clés de Demain :

Dans la médecine, une meilleure compréhension des interactions entre les atomes et les molécules permettra de découvrir de nouveaux médicaments. D’ailleurs, des chercheurs d’IBM sont parvenus à simuler la plus grosse molécule à ce jour à l’aide d’un ordinateur quantique. Grâce à l’analyse détaillée des séquences d’ADN, il sera possible de détecter les cancers plus tôt en développant des modèles qui détermineront comment les maladies se développent.

On pourrait aussi inventer de nouveaux types de matériaux, notamment des supraconducteurs qui fonctionnent à température ambiante, aujourd’hui inexistantes. Ces matériaux sont capables de conduire l’électricité sans résistance, mais ce phénomène électromagnétique ne peut actuellement être observé qu’à des températures inférieures à -150°C.

Un algorithme à destination des taxis de Pékin, afin d’améliorer leurs trajets en fonction de la circulation en temps réel


La NASA utilise déjà les premières prémices de l’ordinateur quantique, via son partenariat avec la société spécialisée D-Wave, pour vérifier certains de ses calculs.

Volkswagen a aussi collaboré avec D-Wave pour mettre en place un algorithme à destination des taxis de Pékin, afin d’améliorer leurs trajets en fonction de la circulation en temps réel.

En novembre dernier, Volkswagen renforçait encore son intérêt pour l’ordinateur quantique en annonçant un partenariat avec Google. Trois objectifs ont été fixés : améliorer les systèmes de navigation en fonction du trafic routier, améliorer la structure et donc la performance des batteries équipant les véhicules électriques et enfin améliorer l’IA et le machine learning destinés à équiper les véhicules autonomes. Et tout ceci grâce aux ordinateurs quantiques.

Les promesses bien réelles de la cryptographie quantique

Un autre domaine dans lequel le quantique pourrait se faire une place est celui du cryptage, des communications aux paiements.

C’est ce qu’expliquait Le Monde en décrivant les avancées de plusieurs équipes travaillant à des billets ou des cartes de paiement infalsifiables :

Une série de bits quantiques est stockée sur la carte par la banque. Ces qubits encodent un mélange des classiques 0 et 1 de l’informatique, mais, mécanique quantique oblige, en moyenne, quand on en “attrape” un, il a une chance sur deux de valoir 0. Lors du paiement le terminal du vendeur “lit” certains de ces bits et envoie par un canal classique le résultat à la banque. Si celui-ci est conforme à celui attendu, la transaction est validée. Sinon, elle est refusée.

Mais où est la magie quantique ? Elle est centrale car c’est elle qui permet de savoir si la carte a subi une éventuelle tentative de clonage. Si un malfaiteur essaie de copier cette carte ou d’en lire les informations, alors les qubits seront détruits ou bien modifiés au point de changer les résultats attendus. C’est sur ce principe que des clés de chiffrement sont échangées, en garantissant qu’elles n’ont pas été interceptées. Ironie de l’histoire, cette idée vient d’un article de Stephen Wiesner en 1983 décrivant le concept de… monnaie quantique.

Un véritable défi lancé au monde de la cryptographie.


Avec leurs capacités de calculs démultipliées, les ordinateurs quantiques vont être un véritable défi lancé au monde de la cryptographie. En pouvant tester des milliers de combinaisons en quelques secondes, ils pourraient rendre obsolète toute la cryptographie actuelle.

Or des moyens de paiement aux communications en passant par Internet, ce sont tous nos échanges d’information qui reposent sur le cryptage. Nous parlons là non seulement de vos informations bancaires, ou personnelles, mais aussi les données sensibles des Etats et des entreprises, les communications avec les satellites, au sein des armées, etc.

Imaginez que ces données soient accessibles en quelques millisecondes, grâce aux capacités d’un ordinateur quantique.

Bien sûr, l’émergence de l’informatique quantique va aussi permettre la naissance d’une toute nouvelle cryptographie. D’où l’importance de la recherche et des investissements dans la cryptographie quantique.

En février 2018, SK Telecom, le groupe sud-coréen de télécoms, a ainsi investi 65 millions de dollars pour prendre le contrôle du spécialiste suisse de la cryptographie quantique, ID Quantique. La société commercialise déjà des solutions de cryptographie et devrait permettre à SK Telecom de développer des systèmes de protection des échanges d’information.

En matière de communication “quantique”, donc de communication particulièrement sécurisée, la Chine a par ailleurs pris une longueur d’avance. Dès 2016, elle lançait le premier satellite dédié à ces communications. En juin 2017, des chercheurs chinois annonçaient être parvenus, depuis ce satellite, à établir une communication quantique de “longue portée”, à savoir sur 1 200 km. Un premier pas de taille vers l’établissement d’un réseau de communication quantique ultra-sécurisé.

Se préparer à l’ère quantique

Le groupe français Atos commercialise un “simulateur d’ordinateur quantique”.

Nous l’avons vu, l’arrivée prévue des ordinateurs quantiques risque donc de bouleverser radicalement de nombreux domaines. Et personne n’a envie d’être pris au dépourvu, d’où l’émergence d’un secteur assez étonnant : celui de la préparation à la révolution quantique.

Le groupe français Atos a ainsi commencé à commercialiser un “simulateur d’ordinateur quantique”, à savoir un supercalculateur qui simule un ordinateur quantique équipé de 30 à 10 qubits et destiné à commencer à tester et expérimenter les algorithmes quantiques. Un exemplaire de sa Quantum Learning Machine a par exemple été installé dans un laboratoire du département américain de l’Energie.

Le français a aussi développé un langage de programmation quantique, aQasm, qui assure aux utilisateurs de la Quantum Learning Machine d’être complètement prêts quand les premiers ordinateurs quantiques seront commercialisés.

Outre ses processeurs quantique, Microsoft s’est lui aussi penché sur la question du langage de programmation accessible à tous les développeurs. Le Q#, dévoilé l’année dernière, s’accompagne d’ailleurs d’un simulateur d’ordinateur quantique, disponible sur le cloud, la plateforme Azure.

Là encore, la stratégie est la même que celle proposée par IBM ou Atos : prendre une longueur d’avance sur l’arrivée des ordinateurs quantiques, et tenter de devenir la référence de cette nouvelle ère de l’informatique.

Comment en profiter ?

IBM, Google, Microsoft, Intel… autant de valeurs qui méritent que vous y intéressiez non seulement pour leurs avancées en matière d’ordinateur quantique mais aussi pour celles dans d’autres secteurs technologiques majeurs comme l’intelligence artificielle, l’informatique neuronale ou la blockchain.

[NDLR : Parmi ces valeurs, vous aurez reconnu certaines des recommandations de Ray Blanco pour profiter de la collision blockchain, la grande tendance techno de 2018. A votre tour d’en profiter ! ].

Il est évident que les géants des technos n’ont aucune envie de laisser passer les prochaines grandes révolutions technologiques, et ils ont chacun les moyens de s’imposer. De quoi aussi mettre en perspective leurs valorisations boursières actuelles qui peuvent, certes, sembler démesurées par rapport à leurs bénéfices mais qui doivent aussi prendre en compte leurs avancées vers ce que sera la technologie et l’informatique du futur.

Du côté européen, Atos est un des seuls acteurs coté et crédible.

Autant de pistes à explorer avant l’arrivée effective des ordinateurs quantiques.

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