44. Les qubits

Les systèmes quantiques sont minuscules et peuvent exister dans plusieurs états, ce qui offre la possibilité de construire des ordinateurs d’un type nouveau. Au lieu d’utiliser des dispositifs électroniques pour stocker et traiter l’information numérique, les atomes deviennent le cœur de l’ordinateur quantique.
L’ordinateur quantique a été proposé dans les années 1980 et se développe rapidement depuis quelques années, mais il est encore loin d’être opérationnel. Les physiciens ne réussissent qu’à lier une dizaine d’atomes d’une façon qui leur permette de faire des calculs. Il est en effet difficile d’isoler des atomes – ou d’autres briques élémentaires – pour que leurs états quantiques soient lus sans qu’ils soient perturbés.
Les ordinateurs classiques opèrent en décomposant les nombres et les instructions sous forme de codes binaires, une série de 0 et de 1. Nous comptons généralement en système décimal (base 10), mais les ordinateurs fonctionnent en base 2 : les nombres 2 et 6 seraient écrits respectivement en notation binaire « 10 » (1 fois 2 (21) + 0 fois 1 (20)) et « 110 » (1 fois 4 (22) + 1 fois 2 (21) + 0 fois 1 (20)). Chaque unité binaire 0 ou 1 est un « bit ». Un ordinateur électronique traduit le code binaire en états physiques, par exemple « ouvert » ou « fermé ». Chaque fois que deux choix se présentent, on peut utiliser des données binaires. Les chaînes de 0 et de 1 sont traitées au moyen de banques de portes logiques, câblées dans des puces en silicium…