Quel présent et quel futur pour l’informatique quantique ?

L’heure du quantique approche. IBM vient d’annoncer un ordinateur à 437 qubits et vise les 1000 qubits dès l’an prochain. Mais Big Blue n’est pas la seule. PsiQuantum, la startup la mieux financée du secteur, avec un financement total de 278,5 millions de dollars affirme que son approche de l’informatique quantique basée sur l’optique pourrait faire naître une machine d’un million de qubits en quelques années seulement. Et tout le monde s’y met, d’Alibaba à Intel.

Le processeur Sycomore de Google a été utilisé pour effectuer des opérations qui ne peuvent être simulées dans un ordinateur digital (la « suprématie quantique ») dès 2019. Google a également investi dans dans de nombreuses startups du secteur, notamment Kuano, ProteinQure, IonQ. Microsoft et Amazon se sont associés avec cette dernière pour proposer des solutions de calcul quantique sur sa plate-forme Azure alors que le leader du cloud computing AWS s’appuie sur Rigetti. Les deux géants ont également lancé des plateformes de développement conçues pour aider les entreprises à tester la technologie. ** **

Les quantas touchent à tout

De l’agriculture à la santé à en passant par la finance, l’intelligence artificielle ou la logistique, les cas d’usage se précisent. Et un secteur émerge déjà : la sécurité post-quantique.

La cybersécurité pourrait être complètement bouleversée par l’informatique quantique. Les ordinateurs quantiques devraient être à même de casser les techniques cryptographiques telles que le cryptage RSA, qui sont largement utilisées aujourd’hui pour protéger les données sensibles et les communications électroniques. Cette perspective vient de l’algorithme de Shor, un algorithme quantique théorisé dans les années 1990. Il permet de trouver les facteurs premiers de grands nombres très rapidement. Les gouvernements du monde entier commencent à investir dans des initiatives de recherche en informatique quantique pour renforcer la sécurité nationale (cf ci-dessus) et le mouvement promet de devenir massif.

La menace que représente l’informatique quantique s’étend à la technologie blockchain et aux crypto-monnaies (telles que Bitcoin et Ethereum), qui s’appuient sur des protocoles cryptographiques pour effectuer des transactions. Les menaces quantiques spécifiques aux projets basés sur la blockchain varient, mais les conséquences potentielles peuvent être graves. Deloitte estime qu’environ 25% des bitcoins sont stockés de telle manière qu’ils peuvent être facilement dérobés par des voleurs équipés d’ordinateurs quantiques.

En finance, les modèles informatiques contiennent des probabilités et font des hypothèses sur l’évolution des marchés et des portefeuilles. Les ordinateurs quantiques analyseront les données plus rapidement, améliorant les modèles prédictifs. Ils pourront également aider à résoudre des problèmes d’optimisation complexes comme l’optimisation des risques de portefeuille et la détection des fraudes. Mais leur triple capacité à analyser des ensembles de données massifs, à simuler des modèles complexes et à résoudre rapidement des problèmes d’optimisation leur ouvre bien d’autres champs d’application.

Par exemple, Google dit qu’il développe des outils d’apprentissage automatique qui combinent l’informatique classique et quantique, et espère que ces outils fonctionneront sur les ordinateurs quantiques à court terme. Le géant a récemment annoncé qu’il utilisait des ordinateurs quantiques pour simuler des réactions chimiques.

Dans le domaine de la santé, le calcul quantique facilitera ainsi la prédiction de l’efficacité de nouveaux candidats-médicaments et il accélérera la découverte de nouveaux médicaments. Le repliement des protéines est un autre domaine où l’informatique quantique stimulera la découverte de médicaments. Plus généralement, le séquençage du génome génère de grandes quantités de donnée et l’analyse de l’ADN nécessite une grande puissance de calcul. Les ordinateurs quantiques pourront parcourir ces données beaucoup plus rapidement.

La logistique compte aussi sur le quantique, pour faire face à l’extrême complexité des variables associées aux itinéraires de transport internationaux et à l’orchestration des chaînes d’approvisionnement. Un projet de DHL étudie déjà l’utilisation des ordinateurs quantiques pour emballer les colis plus efficacement et optimiser les routes maritimes internationales.

Tout le monde à bord. 

Pour en savoir plus : CB Insights