Enfin, nous découvrons à quoi serviront réellement les ordinateurs quantiques
Ces dix dernières années, l'informatique quantique est devenue une industrie milliardaire. Des géants technologiques comme IBM et Google jusqu'à l'armée américaine, tous semblent y investir massivement. Pourtant, Ignacio Cirac de l'Institut Max Planck d'optique quantique en Allemagne, pionnier de cette technologie, tempère cet enthousiasme. « Un ordinateur quantique est quelque chose qui n'existe pas encore réellement », affirme-t-il. La raison ? Construire une machine fonctionnelle et pratique relève du défi technique extrême.
Contrairement aux bits des ordinateurs classiques, ces machines utilisent des qubits pour encoder l'information. Ces qubits peuvent être créés de différentes manières - circuits supraconducteurs ou atomes ultra-froids - mais tous restent complexes à fabriquer. Leur avantage réside dans leurs propriétés quantiques permettant d'effectuer certains calculs bien plus rapidement que les ordinateurs traditionnels.
Cette accélération intéresse particulièrement pour résoudre des problèmes complexes : simulation de systèmes physiques exotiques, optimisation de vols aériens ou de livraisons alimentaires. Il y a cinq ans, on imaginait déjà les ordinateurs quantiques surmontant ces défis. Aujourd'hui, le paysage apparaît plus nuancé.
Si les progrès techniques sont indéniables - avec des machines dépassant 1000 qubits - des obstacles majeurs persistent. Plus ces ordinateurs grossissent, plus leurs taux d'erreur augmentent, et corriger ces erreurs s'avère plus difficile que prévu. Malgré une avancée notable de Google l'an dernier, les ordinateurs quantiques pleinement opérationnels se font toujours attendre.
Conséquence : leurs applications réelles pourraient être plus limitées qu'espéré. « La plus grande idée reçue est qu'un ordinateur quantique peut accélérer n'importe quel problème », souligne Cirac. Leur rentabilité économique reste à prouver pour de nombreux cas d'usage.
Alors quelles applications restent prometteuses ? Premièrement, le cassage des systèmes cryptographiques actuels - un enjeu crucial pour les gouvernements. Deuxièmement, la modélisation de matériaux et réactions chimiques, domaine où leur nature quantique offre un avantage intrinsèque.
« Ces modèles resteront simplifiés mais pourront révéler des propriétés physiques réelles », explique Daniel Gottesman de l'Université du Maryland. Trouver un supraconducteur à température ambiante, par exemple, serait une révolution.
La clé du succès réside dans les algorithmes quantiques - ces instructions corrigeant les erreurs et optimisant les calculs. Un champ de recherche fondamental qui, selon Vedran Dunjko de l'Université de Leiden, pousse les scientifiques à repenser la nature même de l'information et du calcul.
