{"id":15962,"date":"2018-07-01T12:45:28","date_gmt":"2018-07-01T11:45:28","guid":{"rendered":"http:\/\/www.oezratty.net\/wordpress\/?p=15962"},"modified":"2018-09-29T08:35:06","modified_gmt":"2018-09-29T07:35:06","slug":"comprendre-informatique-quantique-basiques","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.oezratty.net\/wordpress\/2018\/comprendre-informatique-quantique-basiques\/","title":{"rendered":"Comprendre l’informatique quantique – basiques"},"content":{"rendered":"

Apr\u00e8s avoir fait le tour des plus grands contributeurs de la m\u00e9canique et de l\u2019informatique quantique<\/a>, passons aux grands fondamentaux de la physique quantique qui nous permettront de comprendre la suite et notamment le fonctionnement des qubits et de leurs diverses techniques de mise en \u0153uvre.<\/p>\n

Plusieurs ann\u00e9es d\u2019\u00e9tudes sont n\u00e9cessaires pour comprendre les arcanes de la m\u00e9canique quantique et ceux qui sont pass\u00e9s par l\u00e0 sont toujours dans l\u2019interrogation \u00e0 son sujet. Mais on peut se contenter de quelques basiques ici pr\u00e9sents pour se pr\u00e9parer \u00e0 comprendre le fonctionnement des calculateurs quantiques.<\/p>\n

Le point essentiel est de bien appr\u00e9hender la notion de superposition d\u2019\u00e9tats <\/strong>qui est \u00e0 la base du fonctionnement des qubits et de l\u2019\u00e9norme capacit\u00e9 de traitement des calculateurs quantiques. L\u2019intrication <\/strong>vient juste apr\u00e8s et permet d\u2019expliquer comment fonctionnent les portes quantiques dans les calculateurs quantiques, que nous verrons dans la partie d\u00e9di\u00e9e au fonctionnement de ces derniers.<\/p>\n

La m\u00e9canique quantique est apparue il y a un peu plus d\u2019un si\u00e8cle pour expliquer le fonctionnement et la dynamique des particules \u00e9l\u00e9mentaires. Les principales particules \u00e9l\u00e9mentaires \u00e0 qui s\u2019appliquent les principes de la m\u00e9canique quantique sont les photons <\/strong>et les \u00e9lectrons<\/strong>. Les effets quantiques les plus connus se manifestent sur la phase des photons ainsi que sur les niveaux d\u2019\u00e9nergie ou les spins d\u2019\u00e9lectrons, ces derniers \u00e9tant li\u00e9s en approximation \u00e0 leur orientation magn\u00e9tique.<\/p>\n

Tous les qubits connus d\u2019ordinateurs quantiques s\u2019appuient sur l\u2019une de ces deux particules. A part le cas des qubits r\u00e9alis\u00e9s \u00e0 base de photons, tous les autres sont \u00e0 base de diff\u00e9rents comportements quantiques d\u2019\u00e9lectrons. C\u2019est le cas des qubits \u00e0 base de supraconducteurs \u00e0 effet Josephson qui exploitent des effets tr\u00e8s particuliers que nous expliquerons plus tard, reposant sur le comportement des \u00e9lectrons de mat\u00e9riaux supraconducteurs. Les ions pi\u00e9g\u00e9s, les cavit\u00e9s de diamants, les qubits CMOS et m\u00eame les qubits \u00e0 base d\u2019anyons et des hypoth\u00e9tiques fermions de Majorana exploitent eux-aussi les effets quantiques des \u00e9lectrons.<\/p>\n

Des ph\u00e9nom\u00e8nes quantiques peuvent se manifester avec d\u2019autres particules \u00e9l\u00e9mentaires comme les atomes, les neutrons et les protons mais ce ne sont pas \u00e0 ce jour des pistes explor\u00e9es par les chercheurs dans le contexte du calcul quantique.<\/p>\n

Voici un petit sch\u00e9ma de mon cru qui connecte entre eux les principes de base de la physique quantique que nous allons explorer. Il fournit quelques relations de causalit\u00e9 entre ces diff\u00e9rents principes. Ainsi, c\u2019est la quantification des propri\u00e9t\u00e9s d\u2019un quantum qui aboutit \u00e0 leur superposition. Cette derni\u00e8re entraine l\u2019ind\u00e9terminisme de la mesure de l\u2019\u00e9tat d\u2019un quantum et la notion de r\u00e9duction.<\/p>\n

L\u2019ensemble est repr\u00e9sent\u00e9 math\u00e9matiquement par un vecteur d\u2019\u00e9tat qui contient deux nombres complexes, pour ce qui est des quantums \u00e0 deux \u00e9tats possibles. Les propri\u00e9t\u00e9s math\u00e9matiques des vecteurs d\u2019\u00e9tat s\u2019expliquent par la dualit\u00e9 onde-particule des quantum et la possibilit\u00e9 d\u2019additionner les ondes li\u00e9es aux diff\u00e9rents \u00e9tats des quantum. La dualit\u00e9 onde-particule est li\u00e9e \u00e0 la notion d\u2019intrication qui elle-m\u00eame explique le th\u00e9or\u00e8me de non clonage ainsi que l\u2019effet tunnel. C\u2019est peut-\u00eatre approximatif mais permet de se faire une id\u00e9e de l\u2019architecture d\u2019ensemble.<\/p>\n

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

En parcourant de nombreux ouvrages sur la physique quantique et l\u2019informatique quantique, j\u2019ai pu constater que la p\u00e9dagogie y \u00e9tait des plus vari\u00e9e. Le formalisme math\u00e9matique y prend rapidement le dessus de la description physique des ph\u00e9nom\u00e8nes quantiques. Il est tellement pr\u00e9dominant qu\u2019il ne correspond pas forc\u00e9ment \u00e0 la r\u00e9alit\u00e9 physique des quantums. Il est g\u00e9n\u00e9ralement tr\u00e8s mal expliqu\u00e9 comme nous le verrons dans la partie suivante pour ce qui est du mod\u00e8le de repr\u00e9sentation de la sph\u00e8re de Bloch.<\/p>\n

Je vais toutefois essayer de vous \u00e9pargner cela dans ce qui suit \u00e0 la fois parce que c\u2019est un v\u00e9ritable tonneau des Dana\u00efdes et parce que cela perdrait une grande majorit\u00e9 de lecteurs. Et m\u00eame avec ces pr\u00e9cautions, rien ne dit que tous vont suivre. Dans la physique quantique, il faut avoir syst\u00e9matiquement l\u2019humilit\u00e9 de reconna\u00eetre que l\u2019on ne sera pas forc\u00e9ment compris et\/ou que l\u2019on s\u2019est mal expliqu\u00e9 !<\/p>\n

Voyons donc cela dans le d\u00e9tail !<\/p>\n

Quantification<\/strong><\/p>\n

En physique quantique, les quantums correspondent \u00e0 des propri\u00e9t\u00e9s physiques de particules \u00e9l\u00e9mentaires mat\u00e9rielles ou immat\u00e9rielles qui sont discontinues et non continues. Cela peut correspondre \u00e0 des \u00e9tats \u00e9nerg\u00e9tiques, des polarisations pour les photons, ou des orientations magn\u00e9tiques pour les \u00e9lectrons.<\/p>\n

Les orbites des \u00e9lectrons autour de noyaux d\u2019atomes sont d\u00e9finies de mani\u00e8re discr\u00e8te comme nous l\u2019avons vu dans la partie pr\u00e9c\u00e9dente<\/a> sur l\u2019atome d\u2019hydrog\u00e8ne avec les travaux de Max Planck en 1900, Albert Einstein en 1905 et Niels Bohr en 1913 (sch\u00e9ma ci-dessous<\/em>).<\/p>\n

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

Il existe aussi une correspondance entre l\u2019\u00e9nergie des photons et les transitions \u00e9nerg\u00e9tiques discontinues des \u00e9lectrons en orbite autour des atomes. Dans le calcul quantique, ce principe est utilis\u00e9 un peu partout, surtout pour distinguer deux \u00e9tats clairement s\u00e9par\u00e9s dans les qubits.<\/p>\n

Les qubits utilis\u00e9s dans les calculateurs quantiques doivent s\u2019appuyer sur des quantums qui n\u2019ont que deux \u00e9tats possibles qui peuvent \u00eatre \u00e0 la fois initialis\u00e9s, modifi\u00e9s et ensuite mesur\u00e9s. M\u00eame les qubits supraconducteurs s\u2019appuient sur deux niveaux d\u2019\u00e9nergie clairement distincts du courant oscillant qui traverse leur isolant \u00e0 effet Josephson.<\/p>\n

Superposition<\/strong><\/p>\n

La superposition a un lien direct avec la quantification qui porte sur les diff\u00e9rents \u00e9tats des particules \u00e9l\u00e9mentaires.<\/p>\n

Les particules quantiques peuvent avoir plusieurs \u00e9tats simultan\u00e9ment, comme le sens de magn\u00e9tisation du spin d\u2019\u00e9lectron qui est orient\u00e9 vers le haut ou vers le bas \u2013 cf sch\u00e9ma ci-dessous<\/em> \u2013, la polarisation lin\u00e9aire des photons, qui est horizontale ou verticale apr\u00e8s passage au travers de filtres polarisants, ou la fr\u00e9quence ou l\u2019\u00e9nergie d\u2019un courant oscillant dans un qubit supraconducteur.<\/p>\n

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

Le principe de la superposition veut qu\u2019une particule \u00e9l\u00e9mentaire puisse \u00eatre simultan\u00e9ment dans plusieurs de ces \u00e9tats quantiques. Dans une interpr\u00e9tation de physique classique, cela serait explicable par une fr\u00e9quence tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9e des modifications d’\u00e9tats de ces particules. Elle est peut-\u00eatre inexacte pour les sp\u00e9cialistes mais c\u2019est un moyen intuitif de se repr\u00e9senter ce principe de la superposition.<\/p>\n

En calcul quantique, ce principe est utilis\u00e9 dans les qubits, leur permettant d\u2019avoir en m\u00eame temps la valeur 0 et 1 au lieu d\u2019avoir seulement l\u2019une des deux valeurs comme avec les bits traditionnels. C\u2019est cela qui permet aux calculateurs quantiques de parall\u00e9liser les calculs \u00e0 un niveau in\u00e9gal\u00e9 comparativement aux meilleurs supercalculateurs classiques. S\u2019il n\u2019y a qu\u2019un \u00e9l\u00e9ment de m\u00e9canique quantique \u00e0 retenir pour comprendre les ordinateurs quantiques, c\u2019est bien celui-ci !<\/p>\n

Ind\u00e9terminisme <\/strong><\/p>\n

Il intervient lors de la mesure de l\u2019\u00e9tat d\u2019un quantum. Le r\u00e9sultat est en partie al\u00e9atoire. La mesure de la polarisation d\u2019un photon va donner des r\u00e9sultats diff\u00e9rents d\u2019un coup \u00e0 l\u2019autre dans une proportion de phases qui d\u00e9pend de son \u00e9tat quantique. Si les photons \u00e9valu\u00e9s ont suivi un processus de transformation identique, en r\u00e9alisant un grand nombre de mesures, on va obtenir une proportion donn\u00e9e de phases horizontales et verticales.<\/p>\n

\"Heisenberg-Uncertainty-Principle\"<\/a><\/p>\n

Si la mesure donne un r\u00e9sultat al\u00e9atoire, la proportion des \u00e9tats \u00e9valu\u00e9s ne l\u2019est pas pour autant. R\u00e9alis\u00e9e plusieurs fois, elle va converger tangentiellement vers une proportion qui d\u00e9pend des conditions de pr\u00e9paration d\u2019un quantum. Si on prend l\u2019exemple de photons polaris\u00e9s \u00e0 45\u00b0, leur mesure de polarisation verticale et horizontale va converger vers une proportion de 50%\/50%. Si les photons mesur\u00e9s sont polaris\u00e9s \u00e0 seulement 5\u00b0, la proportion de photons \u00e9valu\u00e9s comme \u00e9tant polaris\u00e9s verticalement (0\u00b0) sera plus grande que celle de deux qui sont polaris\u00e9s horizontalement.<\/p>\n

En informatique quantique, ce principe est utilis\u00e9 lorsque l\u2019on mesure le r\u00e9sultat d\u2019un calcul en \u00e9valuant l\u2019\u00e9tat des qubits de l\u2019ordinateur quantique. Dans les ordinateurs \u00e0 recuit quantique de D-Wave, on va g\u00e9n\u00e9ralement r\u00e9aliser cette mesure plusieurs fois pour obtenir une moyenne de 0 et de 1, en ex\u00e9cutant \u00e0 chaque fois une r\u00e9initialisation compl\u00e8te du syst\u00e8me et un calcul complet. La recherche de 0 ou de 1 d\u00e9terministes ou de proportion probabiliste de 0 et 1 donnant une moyenne va d\u00e9pendre des algorithmes utilis\u00e9s. C\u2019est un peu l\u2019analogue en informatique traditionnelle de calculs g\u00e9n\u00e9rant un r\u00e9sultat bool\u00e9en (0 ou 1) ou un nombre flottant (ici, compris entre 0 et 1).<\/p>\n

R\u00e9duction<\/strong><\/p>\n

La r\u00e9duction explique dans le d\u00e9tail la nature de l\u2019ind\u00e9terminisme de la mesure de l\u2019\u00e9tat des quantums.<\/p>\n

Lorsque l\u2019on mesure un \u00e9tat d\u2019un quantum, celui-ci est affect\u00e9 par la mesure. La mesure change l\u2019\u00e9tat du quantum. Celui-ci se rabat en quelque sorte sur l\u2019\u00e9tat de base le plus proche de son \u00e9tat avant la mesure que l\u2019on appelle un \u201cobservable\u201d. L\u2019\u00e9tat \u201cpur\u201d avant la mesure est une combinaison d\u2019\u00e9tats de base du quantum. Par exemple, une combinaison de polarisation verticale et horizontale pour un photon.<\/p>\n

On appelle aussi cela \u201cl\u2019\u00e9crasement de la fonction d\u2019onde de Schr\u00f6dinger<\/em>\u201d. Pourquoi donc ? Parce que qu\u2019un quantum multi-\u00e9tats superpose plusieurs \u00e9tats distincts qui sont repr\u00e9sent\u00e9s chacun par une fonction d\u2019onde. L\u2019\u00e9tat composite de deux fonctions d\u2019ondes est aussi une fonction d\u2019onde. Lorsque l\u2019on mesure l\u2019\u00e9tat d\u2019un tel quantum, c\u2019est l\u2019\u00e9tat de base le plus proche des \u00e9tats superpos\u00e9s qui est d\u00e9tect\u00e9. Et qui devient l\u2019\u00e9tat du quantum qui vient d\u2019\u00eatre mesur\u00e9. Etat qui est associ\u00e9 \u00e0 une fonction d\u2019onde, celle qui est obtenue par \u00e9crasement ! Vous suivez ? Non ? C\u2019est normal, ne vous inqui\u00e9tez pas.<\/p>\n

Prenons l\u2019exemple d\u2019un photon de polarit\u00e9 interm\u00e9diaire entre la polarit\u00e9 horizontale ou verticale, ou de polarisation circulaire. Il va devenir un photon polaris\u00e9 horizontalement ou verticalement apr\u00e8s sa mesure de polarit\u00e9.<\/p>\n

La notion de r\u00e9duction est une application pratique du fameux principe d\u2019Heisenberg selon lequel la mesure de l\u2019\u00e9tat d\u2019un quantum influe sur la grandeur \u00e0 mesurer dans l\u2019infiniment petit, alors que ce n\u2019est pas le cas dans la m\u00e9canique newtonienne classique. Le principe d\u2019ind\u00e9termination d\u2019Heisenberg dit pr\u00e9cis\u00e9ment que l\u2019on ne peut pas mesurer \u00e0 la fois la position et la vitesse d\u2019une particule \u00e9l\u00e9mentaire. Intuitivement, cela se comprend\u00a0 : en m\u00e9canique newtonienne, l\u2019outil de mesure est en g\u00e9n\u00e9ral plus petit que la grandeur \u00e0 mesurer, comme pour \u00e9valuer la vitesse des astres et des plan\u00e8tes. Dans l\u2019infiniment petit, l\u2019outil de mesure est habituellement bien plus grand que la grandeur physique \u00e0 mesurer. D\u2019o\u00f9 la perturbation sur la grandeur \u00e0 mesurer !<\/p>\n

Pour les puristes, la notion de vitesse et de position des particules n\u2019a pas de sens, pour ce qui est par exemple d\u2019un \u00e9lectron. Sa caract\u00e9risation passe par sa nature ondulatoire et par sa description via la fonction d\u2019onde de Schr\u00f6dinger.<\/p>\n

En informatique quantique, ce principe de r\u00e9duction est en \u0153uvre lors de la mesure de l\u2019\u00e9tat d\u2019un qubit, qui modifie sa valeur en la rabattant \u00e0 0 ou 1. Le 0 et le 1 mesur\u00e9 est, en gros, la valeur la plus proche de son \u00e9tat quantique du moment qui est une combinaison de 0 et de 1. C\u2019est illustr\u00e9 dans le sch\u00e9ma ci-dessous<\/em>. Nous reviendrons sur la signification de alpha et beta dans l\u2019article suivant sur les qubits, ces deux variables \u00e9tant en fait des nombres complexes ou des vecteurs \u00e0 deux dimensions.<\/p>\n

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

La subtile information contenue dans un qubit qui est repr\u00e9sent\u00e9e par un nombre complexe ou un vecteur \u00e0 deux dimensions est r\u00e9duite \u00e0 0 ou 1 au moment de sa mesure. Math\u00e9matiquement, on a donc bien une r\u00e9duction d\u2019une information riche comportant l\u2019\u00e9quivalent de deux nombres flottants \u00e0 un simple bit !<\/p>\n

Cette r\u00e9duction intervient au dernier moment apr\u00e8s les calculs. Pendant ces derniers, les qubits sont modifi\u00e9s par des portes quantiques qui conservent la richesse de leur information et la combinatoire de leurs valeurs li\u00e9e \u00e0 la superposition.<\/p>\n

Dualit\u00e9 ondes particules<\/strong><\/p>\n

Les particules \u00e9l\u00e9mentaires ont des comportements qui rel\u00e8vent \u00e0 la fois des particules avec une masse et comme des ondes avec leurs effets comme l\u2019interf\u00e9rence et le fait qu\u2019elles peuvent s\u2019additionner pour donner d\u2019autres ondes. Un peu comme les couleurs (photons) et les sons (ondes acoustiques) se m\u00e9langent.<\/p>\n

Diverses exp\u00e9riences comme celle des doubles fentes de Young montrent que les \u00e9lectrons qui sont des particules mat\u00e9rielles avec une masse se comportent \u00e0 la fois comme des particules et comme des ondes, g\u00e9n\u00e9rant des interf\u00e9rences. Les \u00e9quations de Planck, Einstein et Bohr donnent la correspondance entre photons et \u00e9tats \u00e9nerg\u00e9tiques d\u2019atomes li\u00e9s \u00e0 la position orbitale des \u00e9lectrons.<\/p>\n

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

La dualit\u00e9 ondes\/particules est utilis\u00e9e dans nombre d\u2019ordinateurs quantiques pour faire interagir des qubits physiques comme des ions pi\u00e9g\u00e9s avec de l\u2019\u00e9nergie sous forme de photons \u00e9mis par des lasers. Les qubits peuvent aussi interf\u00e9rer les uns avec les autres en reproduisant une partie de ce m\u00e9canisme d\u2019interf\u00e9rence ondulatoire.<\/p>\n

Cette dualit\u00e9 ondes-particules explique aussi pourquoi le formalisme math\u00e9matique de la physique quantique s\u2019appuie sur des vecteurs qui peuvent s\u2019additionner comme des ondes.<\/p>\n

On comprend donc que les \u00e9lectrons ont cette capacit\u00e9 \u00e0 se comporter comme des particules et comme des ondes. Mais qu\u2019en est-il des photons ? Ils peuvent se comporter dans certaines conditions comme des particules. Lorsqu\u2019ils atteignent un atome, ils peuvent ainsi lui transmettre un mouvement cin\u00e9tique. C\u2019est ce qui permet de g\u00e9n\u00e9rer un ph\u00e9nom\u00e8ne physique un peu contre-intuitif : le refroidissement d\u2019atomes avec des lasers. La temp\u00e9rature est li\u00e9e au mouvement des atomes dans leur milieu gazeux, liquide ou solide. Si on envoie des photons vers des atomes dans une direction oppos\u00e9e \u00e0 leur mouvement, cela va ralentir ce dernier et ainsi refroidir l\u2019ensemble ! Ces techniques sont utilis\u00e9es pour refroidir des atomes \u00e0 des temp\u00e9ratures voisines du z\u00e9ro absolu.<\/p>\n

Intrication <\/strong><\/p>\n

Des quantums peuvent \u00eatre intriqu\u00e9s, \u00e0 savoir qu\u2019ils peuvent avoir la m\u00eame fonction d\u2019onde ou repr\u00e9sentation quantique alors qu\u2019ils sont distants. Bref, \u00eatre dans un \u00e9tat quantique similaire, sans \u00eatre pour autant strictement identique, ne serait-ce qu\u2019au niveau de leur localisation spatiale. C\u2019est le principe de la non localit\u00e9 des propri\u00e9t\u00e9s quantiques de quantums intriqu\u00e9s qui perturbait Einstein en 1935. L’intrication est d\u00e9nomm\u00e9e “entanglement” en anglais.<\/p>\n

Ainsi, avec une paire de quantums intriqu\u00e9s, une mesure effectu\u00e9e sur un quantum aura instantan\u00e9ment un effet sur l’autre quantum, sans attendre un d\u00e9lai de transmission d’information \u00e0 la vitesse de la lumi\u00e8re entre les deux quantums. C\u2019est le principe de la \u201cnon localit\u00e9\u201d des propri\u00e9t\u00e9s quantiques.<\/p>\n

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

Les particules intriqu\u00e9es ne sont pas li\u00e9es par hasard. Elles ont g\u00e9n\u00e9ralement un pass\u00e9 commun. Par exemple, deux photons intriqu\u00e9s sont le r\u00e9sultat du passage d\u2019un seul photon dans un miroir dichro\u00efque qui les s\u00e9pare en deux photons de polarisations orthogonales. L\u2019action sur l\u2019un des deux photons a un impact sur l\u2019autre photon comme l\u2019a d\u00e9montr\u00e9 Alain Aspect dans sa fameuse exp\u00e9rience r\u00e9alis\u00e9e en 1982.<\/p>\n

En informatique quantique, ce principe est utilis\u00e9 dans les portes quantiques \u00e0 deux ou trois qubits, pour les relier entre eux. Une fois intriqu\u00e9s, les qubits ont le m\u00eame \u00e9tat quantique indissociable. Cette intrication est associ\u00e9e \u00e0 une impossibilit\u00e9 de dissocier les quantums ainsi intriqu\u00e9s.<\/p>\n

Non clonage<\/strong><\/p>\n

Le th\u00e9or\u00e8me d’impossibilit\u00e9 du clonage quantique a \u00e9t\u00e9 \u00e9nonc\u00e9 en 1982 dans un article publi\u00e9 dans Nature<\/a> par William Wootters, Wojciech Hubert Zurek et Dennis Dieks. L\u2019article n\u2019est toujours pas disponible en open source sur un site tel que Arxiv, s\u2019auto-appliquant le principe du non clonage ! Mais une version r\u00e9sum\u00e9e est consultable ici<\/a> (ci-dessous<\/em>).<\/p>\n

\"No-Cloning<\/a><\/p>\n

Il interdit la copie \u00e0 l’identique de l\u2019\u00e9tat d\u2019un quantum. Le th\u00e9or\u00e8me se d\u00e9montre math\u00e9matiquement en six lignes<\/a> (ci-dessous<\/em>) m\u00eame si chaque mot de la d\u00e9monstration n\u00e9cessite quelques recherches pr\u00e9alables pour \u00eatre compris ! Il a comme cons\u00e9quence qu\u2019il est impossible de copier l\u2019\u00e9tat d\u2019un qubits pour l\u2019exploiter ind\u00e9pendamment de son original.<\/p>\n

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

Dans les ordinateurs quantiques, on peut bien dupliquer des qubits via des portes quantiques et l\u2019intrication, mais les qubits r\u00e9sultants sont intriqu\u00e9s et donc en quelque sorte synchronis\u00e9s. La lecture de la copie d\u00e9truit l\u2019original par projection de l\u2019\u00e9tat des deux qubits sur le 0 ou le 1 le plus proche de leur \u00e9tat initial.<\/p>\n

Cela a un impact direct sur la conception d\u2019algorithmes quantiques et notamment sur les codes de correction d\u2019erreurs des ordinateurs quantiques. Heureusement, ces codes de correction d\u2019erreurs ne n\u00e9cessitent pas de lire le contenu des qubits clon\u00e9s et \u00e9chappent donc aux foudres du th\u00e9or\u00e8me de non-clonage.<\/p>\n

Effet tunnel<\/strong><\/p>\n

La double nature corpusculaire et ondulatoire de la mati\u00e8re lui permet de traverser des obstacles. Ces obstacles peuvent \u00eatre des \u201cmurs \u00e9nerg\u00e9tiques\u201d.<\/p>\n

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

Ce ph\u00e9nom\u00e8ne est utilis\u00e9 dans les ordinateurs \u00e0 recruit quantique de D:Wave qui permettent de faire converger un syst\u00e8me multi-qubits (\u201chamiltonien\u201d) vers un minimum \u00e9nerg\u00e9tique correspondant \u00e0 la r\u00e9solution d\u2019un probl\u00e8me de combinatoire complexe ou de recherche de minimum \u00e9nerg\u00e9tique comme en chimie ou en biologie mol\u00e9culaire.<\/p>\n

Applications dans les qubits<\/strong><\/p>\n

En r\u00e9sum\u00e9, voici les trois principes de base les plus importants sur les huit ci-dessus qui sont utilis\u00e9s dans les qubits et que nous exploiterons dans l\u2019article suivant portant sur ces derniers :<\/p>\n