8. Une partition de musique quantique
Où l’on s’instruit sur l’art subtil de programmer un ordinateur quantique.
- Par Julien Bobroff
Pages 87 à 97
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- BOBROFF, Julien,
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- Bobroff, J.
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Notes
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[1]
Je vous encourage à lire ce chapitre en écoutant ce concert, que vous retrouverez au lien https://youtu.be/8Itz5TqjeQ0
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[2]
Extrait de la conférence « Quantum Computational Supremacy and its Applications », Harvard University (2020)
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[3]
Une sphère en trois dimensions est ici nécessaire, plutôt qu’un simple disque à deux dimensions, car si un qubit en superposition d’états s’écrit sous la forme a|0> + b|1>, les variables a et b ne sont pas juste des nombres entre 0 et 1, mais des nombres complexes. Le qubit est donc lui-même un nombre complexe avec une phase et une amplitude, qui peut se représenter comme un point de la sphère, ou bien un vecteur qui pointe depuis le centre de la sphère jusqu’à ce point.
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[4]
Pour assurer cette interférence, en pratique, il faut à nouveau appliquer une porte de Hadamard, et même utiliser un qubit auxiliaire pour permettre à l’algorithme d’être réversible. Le « câblage » final est donc un peu plus subtil qu’une simple porte de Hadamard suivie de la boîte, mais pas fondamentalement différent.
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[5]
Voir le site https://quantumalgorithmzoo.org/
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[6]
Voir le site https://qiskit.org/textbook/ch-algorithms/
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[7]
Dès qu’un ordinateur classique doit faire Np opérations quand un ordinateur quantique n’en fait que N, l’avantage quantique est dit « polynomial ». Le cas quadratique en fait donc partie.
Sur la scène du Théâtre royal de Copenhague, deux musiciens se font face, chacun derrière un majestueux piano à queue. À gauche, Sonja Lončar se tient prête, en robe bleue scintillante. À droite, son compère Andrija Pavlović porte un pull du même bleu-paillettes et un chapeau. Le duo attaque « Lyman », premier mouvement d’une pièce intitulée Super Position créée par le compositeur danois Kim Helweg, avec l’aide du physicien Klaus Mølmer. La musique suit un rythme répétitif, quasi hypnotique. Elle a été conçue en s’inspirant des fréquences de transition des atomes entre leurs niveaux d’énergie.
Ce morceau fait partie de « Musique quantique », une de ces étranges collaborations entre art et science où des musiciens ont recours à la quantique comme contrainte créative. Le morceau et jusqu’à la façon de le jouer s’inspirent de phénomènes atomiques. Le compositeur veut que le concert lui-même subisse des « sauts quantiques » et un destin aléatoire. Les règles sont claires, je vous laisse juger du résultat sur Internet :
« La pièce ne devra jamais être la même d’une performance à l’autre. Chaque fois qu’il est exécuté, le morceau devra être légèrement modifié et, même, à un moment soudain, radicalement modifié. »
La quantique fait ici une incursion inattendue dans le champ musical. Juste retour des choses, les physiciens se sont eux-mêmes inspirés de la musique pour programmer un ordinateur quantique. Amies informaticiennes, amis informaticiens, abandonnez vos lignes de codes habituelles et vos compilateurs préférés…
Date de mise en ligne : 06/11/2025
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