Petit rappel autour des ordinateurs quantiques

Les ordinateurs quantiques sont une nouvelle génération de systèmes de calcul qui exploitent les principes de la mécanique quantique pour traiter l'information. Au lieu de bits classiques qui peuvent être soit à 0, soit à 1, ils utilisent des qubits qui peuvent être à la fois 0 et 1 simultanément grâce à la superposition quantique. De plus, grâce à l'intrication quantique, un changement effectué sur un qubit peut affecter d'autres qubits sans connexion physique directe. Cela permet aux ordinateurs quantiques de traiter une grande quantité d'informations simultanément, et de résoudre certains problèmes beaucoup plus rapidement que les ordinateurs classiques.

Illustrons cette courte explications par une métaphore. Imaginez que vous êtes dans une immense bibliothèque avec des milliards de livres et que vous devez trouver un livre spécifique. Un ordinateur classique serait comme un lecteur qui commence à lire chaque livre un par un jusqu'à ce qu'il trouve le bon. C'est un processus long et fastidieux. Par contre, un ordinateur quantique serait comme avoir des milliards de lecteurs dans la bibliothèque, tous lisant un livre différent en même temps. Ils pourraient donc trouver le livre spécifique presque instantanément. C'est une simplification, bien sûr, mais cela illustre comment les ordinateurs quantiques peuvent traiter une quantité massive d'informations simultanément, ce qui est impossible pour un ordinateur classique.

Quels pays sont les plus avancés en matière d'ordinateurs quantiques ?

Maintenant que nous avons poser les bases, il est important de rappeler que les ordinateurs quantiques ne sont qu'au stade expérimental de leur développement. Nous sommes encore bien loin d'une utilisation généralisée de ce genre de technologies.

La plupart des grandes entreprises qui parient sur le développement des ordinateurs quantiques sont américaines. C'est le cas d'IBM, de Google, d'Intel, d'Honeywell et d'IonQ par exemple. Si cette affirmation est tout à fait juste, il ne faut pas oublier que de nombreux autres pays ne manquent pas l'occasion de revendiquer leurs avancées en la matière. À l'avenir, la possession de ce genre de machines a de bonne chances de peser lourd dans les balances économiques et géopolitiques des nations du monde entier. Le Canada, l'Australie, l'Allemagne, le Royaume-Uni, la France, l'Italie, le Japon, la Chine et la Corée du Sud font partie des cadors en la matière.

Le PDG de Google à côté d'un ordinateur quantique

Étonnamment, le pays qui a jusqu'à présent fait profil bas en matière de développement des ordinateurs quantiques est... la Russie. Attention, le fait que nous n'ayons pratiquement aucune nouvelle du Grand Ours dans sa stratégie ne signifie nullement qu'il ne consacre pas une partie de ses ressources au développement d'ordinateurs quantiques. Le titre de cet article n'a pas été choisi pour rien : la Russie ne compte sûrement pas louper un train aussi important.

L'état des connaissances scientifique sur les ordinateurs quantiques et leurs usages

Avant de poursuivre, il convient de s'arrêter un instant pour faire une brève parenthèse. En juin 2021, un des journalistes de Webedia a eu l'occasion d'interviewer Ignacio Cirac, un physicien espagnol qui, avec le physicien autrichien Peter Zoller, est le père fondateur de l'informatique quantique. Au cours de la conversation que le physicien a eu avec mon confrère, il n'a cessé de qualifier ces machines de "prototypes d'ordinateurs quantiques". Ignacio est un scientifique prudent, et sa façon de désigner ces machines répond prouve une chose : les ordinateurs quantiques qui existent actuellement font encore beaucoup d'erreurs.

La Science est assez claire sur un point : les ordinateurs quantiques doivent impérativement être dotés de la capacité de corriger leurs propres erreurs si nous voulons les utiliser dans le but de résoudre des problèmes complexes. D'après nos informations, il semble que cette étape cruciale sera bientôt franchie. Les scientifiques espèrent utiliser ces machines dans énormément de domaines différents. Citons, en vrac et de fçon non-exhaustive :

• la conception de nouveaux médicaments
• la conception de nouveaux matériaux
• la cryptographie donc la (cyber)sécurité
• les communications quantiques
• l'intelligence artificielle...

La Russie : vers la maîtrise de la technologie des ordinateurs quantiques ?

Revenons à la Russie. Malgré la relative opacité dont ce pays fait preuve dans tout ce qui touche aux technologies quantiques, nous disposons d'indices qui reflètent clairement ses efforts pour empêcher la Chine, et surtout les pays occidentaux, États-Unis en tête, de prendre le dessus dans ce domaine.

En 2020, le gouvernement russe a décidé d'investir 700 millions d'euros dans le développement des technologies quantiques et a également confirmé la création d'un Laboratoire national quantique qui soutiendra non seulement les universités et les institutions de recherche, mais aussi les grandes entreprises et les start-ups.

Et ce n'est pas tout, depuis peu, nous en savons un peu plus sur les projets de l'administration de Vladimir Poutine. Récemment, la plus grande banque russe contrôlée par le gouvernement, Sberbank, a produit un rapport en collaboration avec les instituts de recherche VNIIA et AIRI (ce dernier étant spécialisé dans l'intelligence artificielle) dans lequel elle expose les raisons pour lesquelles les ordinateurs quantiques sont d'une grande importance d'un point de vue économique et stratégique. Ce qui est intéressant, ce n'est pas ce qu'il dit (on peut le deviner), c'est ce qu'il officialise. La Russie ne manquera pas l'occasion de concurrencer l'alliance dirigée par les États-Unis sur le terrain des ordinateurs quantiques.