{"id":15919,"date":"2018-06-15T07:04:56","date_gmt":"2018-06-15T06:04:56","guid":{"rendered":"http:\/\/www.oezratty.net\/wordpress\/?p=15919"},"modified":"2018-09-30T15:26:08","modified_gmt":"2018-09-30T14:26:08","slug":"comprendre-informatique-quantique-pourquoi","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.oezratty.net\/wordpress\/2018\/comprendre-informatique-quantique-pourquoi\/","title":{"rendered":"Comprendre l’informatique quantique – pourquoi ?"},"content":{"rendered":"

Cela fait d\u00e9j\u00e0 quelques ann\u00e9es que l\u2019informatique quantique m\u2019intrigue. Je l\u2019\u00e9voque souvent aux fins fonds de la rubrique des composants \u00e9lectroniques du Rapport du CES de Las Vegas <\/strong>depuis l\u2019\u00e9dition 2015 tout en admettant, \u00e0 l\u2019\u00e9poque, n\u2019y rien comprendre et en mettant s\u00e9rieusement en doute la compr\u00e9hension du sujet par les m\u00e9dias relayant diverses annonces sur le sujet.<\/p>\n

Je m\u2019\u00e9tais donn\u00e9 alors comme objectif de comprendre les enjeux scientifiques, technologiques et \u00e9conomiques de cette branche passionnante de l\u2019informatique avec une \u00e9ch\u00e9ance pr\u00e9cise : ma conf\u00e9rence traditionnelle du Web2Day \u00e0 Nantes en juin. Il y a un an donc, \u00e9tait planifi\u00e9e la conf\u00e9rence Le quantique, c\u2019est fantastique<\/strong> que j\u2019ai eu l\u2019immense plaisir de d\u00e9livrer en pl\u00e9ni\u00e8re avec Fanny Bouton <\/strong>le 14 juin 2018 (vid\u00e9o<\/a>). Le Web2day est la grande messe festive du num\u00e9rique de Nantes et elle f\u00eatait sa dixi\u00e8me \u00e9dition en fanfare. C\u2019est un lieu unique d\u2019exp\u00e9rimentation de nouveaux contenus et formats. Donc l\u2019endroit r\u00eav\u00e9 !<\/p>\n

J\u2019avais eu l\u2019occasion d\u2019y d\u00e9fricher d\u2019autres sujets associant les sciences, l\u2019innovation et l\u2019entrepreneuriat : le merveilleux monde des semiconducteurs<\/a> (2014), les promesses du s\u00e9quen\u00e7age de l\u2019ADN<\/a> (2015), la biologie de la prise de parole en public<\/a>, en duo avec Annabelle Roberts (2016) puis l\u2019astronomie et l\u2019entrepreneuriat<\/a> (2017). Je n\u2019ai pas pu y traiter de l\u2019intelligence artificielle mais je me suis rattrap\u00e9 ailleurs.<\/p>\n

Le top du top de l\u2019imbitabilit\u00e9<\/strong><\/p>\n

Tous ces \u00e9pisodes peuvent \u00eatre positionn\u00e9s sur une \u00e9chelle exponentielle d\u2019imbitabilit\u00e9. Apr\u00e8s avoir balay\u00e9 ces diff\u00e9rents pans de la science, je peux r\u00e9solument positionner l\u2019informatique quantique, et la m\u00e9canique quantique qui la sous-tend, au top du top de cette \u00e9chelle. On pourrait juste ajouter un niveau 10 pour un cas particulier de l\u2019informatique quantique, le quantique topologique, que nous aurons l\u2019occasion d\u2019essayer d\u2019expliquer.<\/p>\n

\"Echelle<\/a><\/p>\n

Comme l\u2019indiquait il y plusieurs d\u00e9cennies Richard Feynman<\/strong>, lorsque l\u2019on \u00e9tudie la m\u00e9canique quantique, si l\u2019on croit que l\u2019on a tout compris, c\u2019est que l\u2019on n\u2019a pas tout compris.<\/p>\n

Pour ne prendre qu\u2019un exemple, vous pourriez bien tourner en rond longtemps pour piger cette perle, la d\u00e9finition de l’intrication d’une particule, extraite de la page Wikipedia<\/a> sur les in\u00e9galit\u00e9s de Bell, qui vaut son pesant d\u2019imbitabilit\u00e9 ! Tout \u00e7a pour dire que deux particules intriqu\u00e9es portent les m\u00eames valeurs quantiques au lieu d\u2019en porter chacune une, individuelle et diff\u00e9rente ! Cela traduit la difficult\u00e9 qu\u2019ont de nombreux physiciens de la m\u00e9canique quantique \u00e0 traduire ce qu\u2019ils font en langage naturel ainsi que le lien t\u00e9nu entre la m\u00e9canique quantique et de nombreux concepts math\u00e9matiques qui peuvent facilement nous \u00e9chapper.<\/p>\n

\"In\u00e9galites<\/a><\/p>\n

La m\u00e9canique quantique est le r\u00e8gne physique et m\u00e9taphorique du \u201cpeut-\u00eatre\u201d, \u201cou pas\u201d et du \u201cen m\u00eame temps\u201d, d\u2019une approche probabiliste du monde qui a de ce point de vue quelques vagues points communs avec l\u2019approche connectionniste de l\u2019intelligence artificielle.<\/p>\n

La pr\u00e9paration de la conf\u00e9rence de Nantes ne nous a pas \u00e9pargn\u00e9 ces al\u00e9as de compr\u00e9hension m\u00eame si, \u00e9tape par \u00e9tape, nous avons pu lever de nombreuses interrogations. L\u2019expertise en d\u00e9simbitabilisation de l\u2019informatique quantique est un v\u00e9ritable tonneau des Dana\u00efdes ! D\u2019ailleurs, nombre de participants \u00e0 notre conf\u00e9rence \u00e9taient ravi de la sc\u00e9nographie mais \u201cn\u2019avaient rien compris<\/em>\u201d. Il faut l\u2019admettre avec humilit\u00e9, la p\u00e9dagogie de l\u2019informatique quantique est un art difficile. Et la m\u00e9thode \u201cau ralenti<\/em>\u201d, avec de l\u2019\u00e9crit compl\u00e8te les conf\u00e9rences qui vont toujours trop vite pour nos cerveaux embrum\u00e9s par un trop grand nombre de nouveaux concepts.<\/p>\n

Une nouvelle vague pour le num\u00e9rique<\/strong><\/p>\n

Pourquoi l\u2019informatique quantique est-elle est un sujet important ? D\u2019abord, parce qu\u2019elle commence \u00e0 faire parler d\u2019elle, au travers d\u2019annonces de grands acteurs du num\u00e9rique comme IBM, Google, Intel ou Microsoft, avec des annonces impressionnantes qu\u2019il faut cependant prendre avec des pincettes, beaucoup de recul et d\u00e9coder, si ce n\u2019est \u201cd\u00e9bullshitiser\u201d.<\/p>\n

Mais surtout, parce qu\u2019elle pourrait impacter s\u00e9rieusement de nombreux champs scientifiques puis certains usages du num\u00e9rique. Elle permettra th\u00e9oriquement de r\u00e9soudre des classes de probl\u00e8mes tellement complexes que les ordinateurs traditionnels, m\u00eame les supercalculateurs g\u00e9ants, ne pourront jamais traiter.<\/p>\n

La pr\u00e9paration de cette conf\u00e9rence de Web2day a pris du temps, presque un an au compteur ! Elle arrive \u00e0 point nomm\u00e9 tandis que les prises de parole commencent \u00e0 se multiplier sur l\u2019informatique quantique. Deux sessions sur ce th\u00e8me font ainsi partie du programme de l\u2019excellente conf\u00e9rence USI des 25 et 26 juin 2018 \u00e0 Paris organis\u00e9e par Octo Technology avec Etienne Klein<\/strong>, Directeur de Recherche au CEA sur les sciences de la mati\u00e8re,\u00a0<\/strong>ainsi que Colin Williams<\/strong>, du Canadien D-Wave.<\/p>\n

Une conf\u00e9rence de presse du CEA <\/strong>sur l\u2019informatique quantique avait lieu \u00e0 Paris le m\u00eame jour que notre conf\u00e9rence du Web2day pour annoncer notamment la publication d\u2019un num\u00e9ro sp\u00e9cial de Clefs, leur magazine, enti\u00e8rement d\u00e9di\u00e9 aux applications du quantique et qui est d\u2019excellente facture pour d\u00e9velopper votre culture scientifique g\u00e9n\u00e9rale sur le quantique (t\u00e9l\u00e9chargement<\/a>). Le journal La Tribune<\/strong> publiait le m\u00eame jour un dossier de quatre pages de mon cru sur l’informatique quantique.<\/p>\n

\"CEA<\/a><\/p>\n

Une session sur le quantique avait aussi lieu sur VivaTech <\/strong>fin mai 2018 \u00e0 Paris avec Bo Ewald, pr\u00e9sident de ce m\u00eame D-Wave. Et IBM <\/strong>pr\u00e9sentait les entrailles de son dernier ordinateur quantique sur son stand !<\/p>\n

\"BoEwald<\/a><\/p>\n

Lors de la pr\u00e9paration de cette conf\u00e9rence du Web2day, Fanny Bouton et moi-m\u00eame avons eu la chance de pouvoir rencontrer des fran\u00e7ais et \u00e9trangers qui comptent dans le quantique : Alain Aspect<\/strong>, le v\u00e9n\u00e9rable v\u00e9rificateur de l\u2019intrication quantique en 1982, Philippe Duluc <\/strong>et Cyril Allouche<\/strong>, qui pilotent la recherche dans l\u2019informatique quantique chez Atos, Daniel Est\u00e8ve<\/strong>, le grand sp\u00e9cialiste des qubits supraconducteurs au CEA \u00e0 Saclay, Pat Gumann<\/strong>, un chercheur des laboratoires d\u2019IBM \u00e0 Yorktown aux USA, aussi sp\u00e9cialis\u00e9 dans les qubits supraconducteurs ainsi que Doug Carmean<\/strong>, un chercheur de Microsoft qui nous a \u00e9videmment parl\u00e9 des fermions de Majorana qui sont l\u2019\u00e9quivalent quantique de \u201cen attendant Godot\u201d. Nous allons aussi rencontrer\u00a0Maud Vinet <\/strong>du CEA LETI \u00e0 Grenoble qui pilote les recherches sur les qubits \u00e0 base de composants CMOS.<\/p>\n

L\u2019autre raison de cet int\u00e9r\u00eat soudain pour l\u2019informatique quantique est que nous sommes encore aux d\u00e9buts d\u2019une longue histoire qui va voir la science et l\u2019industrie se s\u00e9dimenter, avec la cr\u00e9ation de nouveaux leaders, et le d\u00e9veloppement d\u2019un \u00e9cosyst\u00e8me d\u2019acteurs. Le tout dans un domaine o\u00f9 subsiste une \u00e9norme incertitude scientifique et technologique. Il est tr\u00e8s difficile d\u2019\u00e9valuer la faisabilit\u00e9 de la cr\u00e9ation d\u2019ordinateurs quantiques op\u00e9rationnels. Les chercheurs que nous avons rencontr\u00e9s ont bien calm\u00e9 nos ardeurs. Pour eux, il faudra patienter encore quelques d\u00e9cennies avant d\u2019en voir la couleur ! L\u2019ennemi : le bruit ! Ce bruit qui g\u00e9n\u00e8re des erreurs dans l\u2019\u00e9volution des qubits pendant les calculs quantiques et qui est \u00e0 la fois difficile \u00e0 \u00e9viter et \u00e0 corriger.<\/p>\n

C\u2019est une \u00e9tude de cas vivante des plus int\u00e9ressantes. Les phases d\u2019incertitudes sont les p\u00e9riodes pendant lesquelles certaines formes de leadership se construisent. La France va une fois encore se poser la question de son leadership suppos\u00e9 ou m\u00e9rit\u00e9 sur le sujet. Sur un sujet encore jeune, sommes-nous pr\u00eats \u00e0 relever le d\u00e9fi ? A investir ? O\u00f9 faut-il le faire ? Que faudrait-il faire pour y arriver ? Ce sont des questions lancinantes qui ont eu leur lot de r\u00e9ponses sur l\u2019intelligence artificielle, avec plus ou moins de bonheur comme nous avons pu le constater avec le Rapport de la Mission Villani publi\u00e9 en mars 2018, que j\u2019avais d\u00e9cortiqu\u00e9 dans Ce que r\u00e9v\u00e8le le Rapport Villani<\/a> en mars 2018. En prenant un nouveau sujet plus en amont, nous avons peut-\u00eatre des chances de mieux nous en sortir. C\u2019est en amont des grandes vagues que les positions se prennent. Nous verrons que cela peut \u00eatre le cas du c\u00f4t\u00e9 des algorithmes et des logiciels adapt\u00e9s aux calculateurs quantiques.<\/p>\n

Sommaire<\/strong><\/p>\n

Cette s\u00e9rie d\u2019articles est longue avec 18 parties. Cela ne vous surprendra pas. Je vais essayer de couvrir tous les recoins du sujet \u00e0 360\u00b0. Son c\u0153ur en est le calcul quantique mais je vais aussi traiter des autres applications num\u00e9riques du quantique et en particulier la cryptographie quantique et post-quantique. Vous pouvez t\u00e9l\u00e9charger l’ensemble dans un ebook r\u00e9cup\u00e9rable ici<\/a>.<\/p>\n

Voici les parties pr\u00e9vues et leur r\u00e9sum\u00e9 associ\u00e9 :<\/p>\n

1) Pourquoi l\u2019informatique quantique<\/strong> ?<\/p>\n