Les ordinateurs quantiques
Machines quantiques

• L'ordinateur quantique " de Daniel Ochoa de l'ambassade de France à Washington.
  https://www.france-science.com/IMG/pdf/smm08_032.pdf

Impressionnant. Je me demande bien quel ambassadeur est capable d'appréhender un document pareil.

Ezratty nous a rassemblé les propositions dans diverses figures bien commodes que je reprends ici telles quelles, inutile de réinventer la roue. Les figures parlent d'elles-mêmes, inutile que je les commente.

Voilà pour un aperçu. Chaque catégorie est complexe à expliquer, le document de l'ambassade de France donne les pistes pour faire non seulement un qubit, mais aussi les interactions physiques qui permettent de faire les portes quantiques, en particulier entre deux qubits.

Les intervenants dans le domaine (en 2020) :

Eh ben, ya du monde. On sent que celui qui arrivera à faire un ordinateur quantique qui marche se fera des c... en or.

On conçoit assez facilement que nous avons un problème de fond : on doit manipuler des objets élémentaires (un électron, un ion, un atome), qui doivent impérativement être isolés de l'environnement sinon on perd la cohérence. Sauf qu'il faudra bien :

• Maintenir ces objets dans un endroit confiné ce fut à la mode en 2020 qu'on maitrise
• Que manipuler un seul atome ou un seul électron, ce n'est pas de la tarte : on préfèrerait manipuler une plus grosse quantité, mais alors généralement, ils ne se comportent plus comme un seul homme qubit.
• Qu'il faudra bien à un moment ou à un autre interagir avec cet objet, pour le mesurer
• Et qu'il faudra pouvoir faire interagir au moins deux de ces objets pour appliquer une opération du genre CNOT ou SWAP ─et donc les intriquer.
• Et comme souvent il nous faut un support matériel pour contenir notre qubit, alors les interactions sont inévitables et il faut aller à des températures exagérément basses pour les réduire.

Le photon est un cas particulier : on n'arrive pas à le "coincer" dans l'espace comme les autres. Il est donc inversé: le qubit se promènera à travers des opérations physiques, ce sont cette fois les "portes quantiques" qui seront des objets physiques (faits avec beaucoup d'atomes) et non des ondes qu'on enverra sur nos qubits physiques élémentaires. On sent bien le problème avec le photon: s'il faut des millions de portes, on n'est pas sorti car s'il faut graver à chaque fois ces portes pour exécuter un algorithme, ça ne sera pas favorable. Faudra ruser plus que d'habitude. Par contre, le photon n'interagit que (relativement) peu avec l'environnement : l'air ne le gêne pas, et on sait faire des fibres optiques très transparentes.