Ordinateur : les promesses de l'aube quantique

L'ordinateur quantique, imaginé par Richard Feynman dans les années 1980, devient progressivement une réalité industrielle avec l'engagement de géants comme Google et IBM. Contrairement aux bits classiques (0 ou 1), les qubits exploitent deux phénomènes quantiques clés : la superposition (être dans plusieurs états simultanément) et l'intrication (deux qubits liés physiquement). Ce parallélisme massif permettrait de traiter en une seule étape ce qu'un ordinateur classique traite séquentiellement.

Dès les années 1990, des algorithmes quantiques majeurs ont été proposés et validés mathématiquement. L'algorithme de Peter Shor (1994) factoriserait en minutes des nombres que les ordinateurs classiques mettraient des milliards d'années à décomposer, menaçant ainsi la plupart des systèmes cryptographiques actuels. L'algorithme de Lov Grover (1997) accélèrerait la recherche dans les bases de données. Des progrès expérimentaux ont suivie : portes logiques à deux qubits avec des ions (2003), factorisation de 21 par voie photonique (2012).

Le principal défi reste cependant la construction d'ordinateurs quantiques avec suffisamment de qubits—au moins un millier pour des applications pratiques—tout en préservant leurs propriétés quantiques durant le calcul. Les physiciens testent diverses approches : atomes, ions, photons et circuits supraconducteurs.