Un pas de géant vers l'informatique quantique, véritable "Graal de la science"

Une nouvelle recherche en partie soutenue par le projet IQIT, financé par l'UE, a produit le tout premier plan industriel d'un ordinateur quantique (Un ordinateur quantique (ou rarement calculateur quantique) repose sur des propriétés quantiques de la matière : superposition et intrication d'états quantiques. De petits ordinateurs...) à grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un véhicule utilisé par les sapeurs-pompiers, et qui emporte une échelle escamotable de...) qui pourrait déboucher sur une extraordinaire révolution technologique.

Jusqu'à maintenant, l'informatique quantique (L'informatique quantique est le sous-domaine de l'informatique qui traite des ordinateurs quantiques utilisant des phénomènes de la mécanique quantique, par opposition...) ne produisait qu'une petite fraction de la puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) de calcul prédite par la théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance spéculative, souvent basée sur l’observation ou l’expérience,...), ce qui a retardé l'émergence d'une possible "révolution quantique". Mais aujourd'hui, une équipe internationale de chercheurs, conduite par le Ion (Un ion est une espèce chimique électriquement chargée. Le terme vient de l'anglais, à partir de l'adjectif grec ἰόν (ion), se traduisant par...) Quantum (En physique, un quantum (mot latin signifiant « combien » et qui s'écrit « quanta » au pluriel) représente la plus petite mesure indivisible,...) Technology Group de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures)....) du Sussex au Royaume-Uni, estime avoir trouvé le moyen de surmonter les problèmes techniques ayant jusqu'alors empêché le développement de machines plus puissantes.

Ces chercheurs, qui ont publié leurs conclusions dans la revue "Science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que l'on tient pour vrai au sens large. L'ensemble de...) Advances" et sont en train (Un train est un véhicule guidé circulant sur des rails. Un train est composé de plusieurs voitures (pour transporter des personnes) et/ou de plusieurs wagons (pour transporter des marchandises), et peut être...) d'élaborer un prototype, estiment qu'un ordinateur (Un ordinateur est une machine dotée d'une unité de traitement lui permettant d'exécuter des programmes enregistrés. C'est un ensemble de circuits...) quantique à pleine échelle et entièrement fonctionnel devrait être opérationnel dans une dizaine d'années. Ce matériel serait des millions de fois plus rapide que le meilleur ordinateur actuel. Son fonctionnement se baserait sur la capacité de manipuler certains effets dans des systèmes et matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) personnalisés, en exploitant des phénomènes se produisant à l'échelle atomique.

"Construire un ordinateur quantique représente véritablement le Graal de la science", commentait le professeur Winfried Hensinger qui dirige cette recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne également...). "Nous publions actuellement le plan de construction pratique d'un ordinateur quantique à grande échelle."

L'informatique (L´informatique - contraction d´information et automatique - est le domaine d'activité scientifique, technique et industriel en rapport avec le traitement automatique de l'information par des machines telles que les ordinateurs, les...) quantique apporterait un niveau de puissance susceptible de transformer notre existence, en permettant le développement de nouveaux médicaments, la construction de matériels de communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou inter- espèces) ou la machine (télécommunications, nouvelles technologies...), ainsi que leurs...) ultra-performants et en apportant de nouveaux outils pour aider l'humanité à résoudre les nombreux mystères non résolus de l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.). "Notre vie (La vie est le nom donné :) changera complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou autocomplétion, est une fonctionnalité informatique permettant à l'utilisateur de limiter la quantité...)", déclarait le Pr Hensinger. "... c'est vraiment, vraiment exaltant... c'est probablement l'un des moments les plus passionnants pour ceux qui travaillent dans ce domaine."

La principale contrainte freinant le développement de l'informatique quantique tient au fait que les ordinateurs quantiques actuels nécessitent des lasers se focalisant sur des atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec une autre. Il est généralement constitué...) individuels. Plus la taille de l'ordinateur est importante, plus il nécessite de lasers, ce qui augmente le risque de voir surgir des problèmes. Le professeur Hensinger et son équipe ont utilisé une technique différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des nombres pour mesurer l'éventuel défaut de dualité d'une application définie à l'aide de la trace, dans l'anneau...) pour surveiller les atomes, basée sur l'utilisation de l'électricité (L’électricité est un phénomène physique dû aux différentes charges électriques de la matière, se manifestant par une énergie. L'électricité désigne également la branche de la...) et d'un champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) de micro-ondes dans un dispositif de "piège ionique".

"Nous pensons que dans les deux ans à venir nous aurons réalisé un prototype intégrant toute la technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) décrite dans ce plan [publié dans 'Sciences Advances']", expliquait le docteur Hensinger. "Parallèlement, nous recherchons un partenaire industriel afin de pouvoir fabriquer un dispositif à grande échelle, qui occuperait environ le volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) d'un bâtiment." L'équipe estime que la construction et les essais du prototype pourraient coûter jusqu'à 116 millions d'euros.

Le consortium IQIT, qui comprenait l'Université du Sussex mais était coordonné à l'Université de Siegen en Allemagne, était un projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une...) d'une durée de quatre ans dont l'objectif était de développer de nouvelles méthodes visant à augmenter l'échelle des systèmes physiques quantiques. Bien que le projet ait pris fin en mars 2015, il a fortement contribué à la conception du modèle quantique révolutionnaire imaginé par le professeur Hensinger et son équipe.

Faire progresser l'informatique quantique reste une ambition majeure de l'UE, et les décideurs politiques comprennent que les avancées dans ce domaine peuvent assurer le maintien de l'Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme l’extrémité occidentale du...) parmi les leaders de la science mondiale. Au total ( Total est la qualité de ce qui est complet, sans exception. D'un point de vue comptable, un total est le résultat d'une addition, c'est-à-dire une somme. Exemple : "Le total des dettes". En physique le total n'est pas...), l'UE a contribué à hauteur (La hauteur a plusieurs significations suivant le domaine abordé.) de 550 millions d'euros au financement des recherches dans ce secteur et comme le montre ce dernier développement, cet investissement pourrait s'avérer extrêmement fructueux.

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- site web (Un site Web est un ensemble de pages Web hyperliées entre elles et mises en ligne à une adresse Web. On dit aussi site Internet par métonymie, le World Wide Web reposant sur Internet.) du projet
- page web (Une page Web est une ressource du World Wide Web conçue pour être consultée par des visiteurs à l'aide d'un navigateur Web. Une page Web a une adresse Web. Techniquement, une page Web est souvent...) du Ion Quantum Technology Group