Le premier ordinateur quantique ?

[EauPure]

Bonjour,

J'ai déjà posté cette info dans La singularité techno qui a été fermé juste après

Bonjour,

La rupture techno de l'ordinateur quantique est pour bientôt

Selon le New York Times, Lockheed Martin, qui s'est associé à la société canadienne D-Wave Systems il y a deux ans, serait sur le point de commercialiser le premier ordinateur quantique opérationnel.

Ray Johnson, directeur technique de Lockheed, a précisé que son entreprise comptait utiliser ce type de machine pour concevoir et tester des systèmes aéronautiques et spatiaux complexes. Avec un ordinateur quantique, Lockheed pourrait par exemple prévoir instantanément comment le logiciel de gestion d'un réseau de satellites réagira à une éruption solaire ou à une explosion nucléaire. Une telle prévision serait aujourd'hui tout simplement impossible car elle demanderait des semaines sinon des mois de calcul informatique.

Comme le souligne Ray Johnson, « Cette révolution qui s'annonce n'est pas sans rappeler les débuts de l'informatique car elle représente une rupture dans la manière même dont nous calculons et mettons le monde sous forme de représentations mathématiques numériques ».

Il n'y a pas beaucoup d'info sur le procédé mais on sait que le photon est sur le point de remplacer l’électron dans les ordinateurs.

Déjà en Janvier 2012

Il y a quelques semaines, une équipe internationale de chercheurs de l'Université de Sherbrooke (Canada) a mis au point un dispositif semi-conducteur pouvant être utilisé par un ordinateur quantique. Ce dispositif repose sur une double boîte quantique emprisonnant deux électrons, dont l'orientation des spins — une propriété magnétique fondamentale — peut être contrôlée par un microaimant.
Il y a un mois, une autre équipe de recherche a montré qu’il était possible de produire des états quantiques d'intrication avec deux diamants macroscopiques distants de 15 cm. Les expériences réalisées ont montré qu'il y avait bien intrication des photons dans les deux diamants. Mais le plus intéressant dans cette découverte, c'est que cet état quantique a été obtenu à température ambiante, grâce aux propriétés physiques remarquables du diamant.

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[Deedee81]

Salut,

En fait, ce genre d'annonce sur un ordinateur quantique et plus encore sur l'usage des photons au lieu des électrons, c'est ancien. Ca revient régulièrement à chaque avancée technique/scientifique (et il y a des progrès constant).

Donc, il faut voir.

Mais ne connaissant pas bien l'état de l'art dans ce domaine de la recherche, je vais laisser d'autres creuser/commenter

[EauPure]

Bonjour,

Mais n'est ce pas la première fois qu'on parle de le commercialiser ?
Ce qui explique que ce soit publié dans un journal non scientifique mais sérieux.

[Deedee81]

Salut,

Mais n'est ce pas la première fois qu'on parle de le commercialiser ?

Je ne sais pas. J'avais vu une annonce comme ça il y a environ un an, mais je ne sais pas si c'est pour le même genre de développement. Et je ne sais pas pour des annonces plus anciennes.

[A voir en vidéo sur Futura]

[myoper]

Bonjour à tous.
L'annonce de la commercialisation de quelque chose n'est qu'une annonce qui n'a rien à voir avec la science. Ça s'est vu et se voit dans d'autres domaines, ne serait-ce que pour attirer des fonds ; c'est du commerce.

[Deedee81]

c'est du commerce.

Ou pire.

Concernant l'aspect scientifique, je ne doute pas qu'on va voir de plus en plus d'applications (commercialisées ou pas). Un exemple est la cryptographie quantique qui a déjà été utilisée en pratique, il me semble même pour crypter des votes électroniques en Suisse (à confirmer) (ce n'est pas vraiment du calcul quantique, mais les techniques sont assez proches, c'est donc un premier pas).

C'est comme pour les nanotechnologies. On est encore à un univers des "nano robots". Il n'empêche que les applications pratiques des nanotechnologies sont en train d'exploser.

Je ne serais pas étonné si encore de mon vivant on ne trouvait pas dans le commerce des ordinateurs avec un "coprocesseur quantique" sur la carte mère.

Mais je ne connais pas assez le sujet pour dire si ce sera demain ou dans dix ans.

[obi76]

Salut,

sauf que des processeurs quantiques, c'est en vente depuis plusieurs années : http://www.tomshardware.fr/articles/...n,1-19849.html

[EauPure]

sauf que des processeurs quantiques, c'est en vente depuis plusieurs années : http://www.tomshardware.fr/articles/...n,1-19849.html

Bonjour,

Merci obi76 , c'est bien avec ce processeur quantique D-WAVE que cet ordinateur fonctionne

Un nouveau chapitre de l’histoire de l’ordinateur quantique

Dans la pratique, les utilisations sont encore très limitées, mais les chercheurs espèrent que la mise en service de la machine et son étude vont permettre de trouver des réponses aux défis soulevés par ce genre de système qui portent souvent sur la compréhension et la manipulation des phénomènes quantiques qui les régissent. L’ordinateur a été installé dans un laboratoire financé par l’Université, Lockheed Martin et une initiative du département américain de la défense.

http://www.presence-pc.com/actualite...2/#xtor=RSS-11

[Deedee81]

sauf que des processeurs quantiques, c'est en vente depuis plusieurs années

Merci, je ne savais pas (j'avais bien dit que je connais mal ).

Par contre, cela confirme ce que j'imaginais : on voit déjà des utilisations même si on n'a pas encore le super hyper calculateur quantique de nos rêves Et c'est bien normal d'ailleurs. Si ça peut être utile, pourquoi attendre ?

[EauPure]

Dans mon lien

et une initiative du département américain de la défense.

Imagine les problèmes de clef de cryptage si tout les PC de bureau était quantique
Et tout le pourvoir que je n'imagine pas offert aux méchants
Il va falloir bien réfléchir aux conséquence avant qu'il soit en vente libre non ?

[Deedee81]

Je suppose que ce n'est pas tout l'ordinateur qui sera quantique, mais juste un processeur ou plutôt un coprocesseur.

Mais de toute façon, je ne comprend pas :

Imagine les problèmes de clef de cryptage si tout les PC de bureau était quantique
Et tout le pourvoir que je n'imagine pas offert aux méchants

Quels problèmes de clef ? Et quel pouvoir offert aux méchants ?

Si tu parles du fait qu'ils pourront crypter sans pouvoir être décrypté par des instances gouvernementales, c'est déjà le cas. Des lois ont été établies interdisant l'utilisation de clefs de plus que X bits (ainsi, en cas de nécessité, un état disposant de super calculateurs peu casser la clef). Mais les méchants ne se gênent pas pour utiliser des clefs plus longues puisque, par principe, ils ne respectent pas la loi !!!!

[obi76]

Le problème n'est pas celui là. Algorithmiquement, les processeurs quantiques sont extrêmement limités. Par exemple, avec 32q-bits, on va très très vite, mais le résultat ne fera que 32 bits.

Par exemple : pour casser un code RSA 32 bits avec un processeur quantique, il faut (théoriquement) une seule itération, contre de l'ordre de 2**32 avec un processeur "classique" en brute force. Si on veut casser un 64 bits, avec un ordinateur quantique 32bits, on ne peut pas. Le résultat de quelqu'opération que ce soit fera 32 bits.

Un exemple : si on veut simuler un écoulement fluide 2D sur 10000 points (par exemple), donc avec (minimum) 20000 inconnues, un processeur quantique devrait avoir 20000 q-bits. Ca, on en est trèèèèès loin. A ça il faut trouver l'algorithme qui permettrai de trouver le résultat, et ça, c'est pas simple non plus (c'est un euphémisme). Pour info : le problème que je viens de détailler est plusieurs millions de fois plus petit que ce que l'on sait faire actuellement.

En bref : pour des petits cas de crypto, c'est marrant, mais pour le moment on ne peut pas faire autrement qu'utiliser des processeurs "classiques" sur des clés réalistes (512 bits au moins). Peut être qu'avec un processeur quantique sur 720q-bits , on pourra casser des RSA de 720 bits en une itération, c'est génial, mais à part pour la crypto l'intérêt reste limité.

C'est juste un outil supplémentaire pour certains calculs spécifiques, mais de là à penser que ça révolutionnera le numérique actuellement, c'est une illusion.

[Deedee81]

D'accord, j'ai compris. Merci,

Même si on a ce mini calculateur, vaut mieux éviter de crypter nos fichiers avec lui

[Deedee81]

Arg ! Non, ça y est, je viens de comprendre la remarque d'EauPure. Il veut sans doute parler de la possibilité de casser les clefs.

Qu'est-ce que je suis lourdingue par moment. EauPure, Obi, désolé,

Bon, faut pas trop s'inquiéter. Outre la limitation expliquée par Obi, la cryptographique quantique habituelle (sans ordinateur quantique), elle, est au point (mais difficile à distribuer, il faut transférer des états intriqués, donc, ça ne peut suivre que l'évolution de la connexion par fibre optique). Et ça c'est théoriquement incassable (ou du moins sûr avec un taux de sécurité arbitrairement faible). On peut être sûr que les systèmes les plus sensibles (banques, etc.) auront une sécurité quantique avant que les ordinateurs quantiques soient puissants et d'usage courant. Il reste les connexions pc-banking. Mais on verra, on n'en est pas encore là

[EauPure]

Un damier de Qbits auto assemblé , on arrête pas le progrès

Autant de Qbit qu'on veut donc les clefs serons cassé

Les physiciens ont utilisé des molécules organiques d'un nanomètre de diamètre et ont magnétisé chacune de ces molécules en y déposant un seul atome de fer ou de manganèse. Les molécules sont alors devenues des nano-aimants un million de fois plus petits que leurs homologues dans le disque dur des ordinateurs.

Comme ces molécules ne contiennent qu’un seul atome magnétique, elles changent d'état et deviennent soumises aux lois de la physique quantique.

Au lieu d'agencer l'ordre des atomes magnétiques un par un, les chercheurs ont eu l'idée d'utiliser des molécules qui s'autoassemblent pour former un damier.

Ces travaux montrent qu'il est possible de commuter de manière reproductible les propriétés d’un grand nombre d’atomes au sein d’un système simple. Ils ouvrent une nouvelle voie vers le réalisation d'un système informatique utilisant des propriétés quantiques.

[obi76]

Si on arrive à avoir un résultat avec autant d'inconnues que voulu (du moins un nombre variable et pas trop restreint) alors oui ça va peut être devenir intéressant

[invite23876543123]

Une hypothèse et si on faisait travailler ces coprocesseurs quantiques en parallèle ?

[ansset]

oui, pas pour demain.
à lire eventuellement :
http://www.linformaticien.com/actual...ur-demain.aspx

[obi76]

Une hypothèse et si on faisait travailler ces coprocesseurs quantiques en parallèle ?

Sauf que fondamentalement, si tu veux factoriser 64 bits avec des processeurs quantiques de 32 qbits, il t'en faudra 2^32....

[kalish]

Personnellement je n'ai pas compris la limitation dont tu parles obi76, pourquoi ne peut on pas casser une clé 64 bits avec un processeur quantique 32 bits? Je me doute que c'est du au type de calcul qu'on peut faire avec un processeur, mais j'aimerais savoir en détail. Quelqu'un m'a dit que l'histoire du calcul massivement parallèle était un peu galvaudée.

[Deedee81]

Salut,

Il faut regarder les algorithmes de factorisation classiques et les algorithmes du type de Shor (quantique). On peut certainement combiner les deux pour travailler avec un nombre plus faible de qbits. Ca devrait permettre de gagner un peu de temps dans la factorisation (ou autre mécanisme de cassage de clef) mais je doute que ce soit suffisant pour de grandes clefs (il suffit de voir le message 19 pour comprendre pourquoi).

[EauPure]

Bonjour,

Comme le sujet Astéroïde : la Nasa demande de prier est au dessus de Le premier ordinateur quantique ? en ce moment ça pose la question.
L’ordinateur quantique peut il prédire les trajectoires des Astéroïdes mieux que le classique ?

[obi76]

Non effectivement Kalish j'ai dis une bêtise. Si on veut casser une clé RSA de 64 bits, au moins l'un des deux facteurs fera au plus 32 bits, donc [je pense que] ça rentre.

Ce que je voulais dire (malgré cette "approximation") c'est qu'un ordinateur quantique possède, par exemple pour une factorisation, une borne sup' en terme de taille, ce que l'on a pas avec un ordinateur classique.

En bref :
- ordinateur quantique : très grosse limitation algorithmique, mais vitesse très très largement supérieure au classique dans certains cas. Une restriction majeure est le nombre d'états superposés simultanés qu'il peut posséder. Il faut voir que factoriser un code RSA, ça n'a "que" deux inconnues très grandes. Résoudre un problème de physique (équation de trajectoire, écoulement fluide ou peu importe) nécessite des milliers jusqu'à des centaines de milliards d'inconnues.
- ordinateur classique (qu'il soit massivement parallèle ou pas) : très grande liberté algorithmique, on peut résoudre "tous" les problèmes (c'est une machine de Turing), la seule restriction est la mémoire et la vitesse de calcul.

Pour répondre à Eaupure : non on ne peut pas, justement parce que définir une trajectoire, ça se fait avec un très grand nombre de point. Si avec 32 bits tu es capable de calculer LA trajectoire optimale (à l'incertitude numérique près), alors tu pourra. Mais ce n'est pas possible : le nombre de trajectoires possible et à envisager pour un ordinateur quantique dépasse largement ce nombre.

PS : je ne sais pas si je t'ai déjà posé la question : mais Kalish de UW1 ?

[EauPure]

Merci Obi16

Si on arrive à superposer autant d'état qu'il y a de position d'objets qui gravitent autour du soleil + un temps
en modifiant l'état du temps ne peut on pas obtenir l'état des positions ?
Ce serait la fonction inverse de ce que l'on veut obtenir d'habitude (plusieurs paramètre -> une solution)
une solution (le temps) -> plusieurs paramètres (les positions)
ce serait trop beau pour que ça marche

[kalish]

Ok je crois que je vois, donc c'est intéressant mais ça peut poser la question des milliards investis quand même, y a-t-il des exemples d'innovations révolutionnaires préssenties? Pour moi c'est toujours innatendu mais c'est peut-être faux. Bon il ne faut pas partir en HS, donc j'arrête.
@Obi Quelqu'un m'a déjà demandé je ne sais plus qui c'était. J'ai pris le nom à un moment où je me disais que c'était simple d'avoir un doctorat alors 4 ça ne me faisait pas peur, mais au final ce sont deux masters, et pas de moyen de traverser l'espace temps en claquant des doigts, écrit sur un bout de papier dans le fond d'un vaisseau (si tu as lu les derniers tomes).
Une des meilleures de tous les temps y compris futur.
@+

[obi76]

@Eaupure : non, une planète n'est pas une inconnue du système. L'inconnue, c'est la trajectoire des planètes. Et là, il y a autant d'inconnues qu'on veut bien en mettre. Mais une trajectoire avec 4 points (8 inconnues en 2D) pour la trajectoire d'une planète, sur une période orbitale, ça fait un quadrilatère...

Par contre je pense que dans les algorithmes génétiques, tout ce qui touche au parcours de graphes etc, ça peut être une grande avancée.

pas de moyen de traverser l'espace temps en claquant des doigts, écrit sur un bout de papier dans le fond d'un vaisseau (si tu as lu les derniers tomes).

oui oui je les ai lu, évidement

[Moinsdewatt]

Bonjour,

Comme le sujet Astéroïde : la Nasa demande de prier est au dessus de Le premier ordinateur quantique ? en ce moment ça pose la question.
L’ordinateur quantique peut il prédire les trajectoires des Astéroïdes mieux que le classique ?

Le problème n' est pas de calculer les trajectoires des astéroïdes, mais bien de détecter ces astéroïdes suffisamment à l' avance.

[Deedee81]

Salut,

Il faut bien distinguer deux types de problèmes :
- Les algorithmes de type NP-complet. Ils sont inabordables (en pratique, sauf techniques d'approximation) car ils manifestent une explosion combinatoire. Dès que le problème commence à devenir intéressant, le nombre de cas à examiner explose (ça se chiffre en milliards de milliards de milliards ....). Exemples typiques : la recherche de chemins (voyageur du commerce, conceptions de circuits intégrés), l'analyse d'un grand nombre combinaisons (algorithmes génétiques, programmes de démonstration mathématique,...). Là, l'ordinateur quantique peut beaucoup apporter car la superposition quantique permet de réduire ces effets combinatoires et transforme la complexité exponentielle et complexité linéaire.
- Les systèmes chaotiques. Ou, comme on dit en physique des systèmes non linéaires, "sensibles aux conditions initiales". La moindre petite perturbation initiale et le système se comporte très différemment. Enormément de systèmes sont comme ça : boules de billards à bouchons, boule rebondissant sur un terrain caillouteux, phénomènes turbulents en hydrodynamique (ce qui renvoie aux simulation d'aérodynamique, hydrodynamique et aux programmes de calcul météorologique), trajectoires des planètes (sur le long terme) et autres astéroïdes (problème "des trois corps", il suffit que l'astéroïde passe assez près d'un corps massif pour que cela amplifie ce phénomène de sensibilité), etc... Là, l'ordinateur quantique ne peut pas apporter énormément. C'est un problème de physique et de précision. Ce qu'il peut aider à faire c'est des calculs statistiques en répétant les simulations avec de petites variations. Ce genre de chose a été fait avec les planètes mais est fait aussi en météorologie, par exemple, pour calculer l'indice de confiance de la simulation (ce chiffre de 1 à 5 qu'on voit à la télé). Ces calculs sont fort couteux. Mais ces statistiques, même si elles sont utiles, ne donnent pas LA trajectoire que suivra un astéroïde.

Pour les astéroïdes, il n'y a donc qu'une solution : améliorer les observations pour :
- mieux détecter ces astéroïdes (voir message de Moinsdewatt)
- améliorer la précision des mesures

[obi76]

C'est un problème de physique et de précision. Ce qu'il peut aider à faire c'est des calculs statistiques en répétant les simulations avec de petites variations. Ce genre de chose a été fait avec les planètes mais est fait aussi en météorologie, par exemple, pour calculer l'indice de confiance de la simulation (ce chiffre de 1 à 5 qu'on voit à la télé).

sur ce point je ne suis pas sur : il me semblait que pour déterminer l'indice de confiance, on faisait la même simulation avec 5 modèles différents et on regardait combien convergeaient vers la même chose. A vérifier

[Deedee81]

sur ce point je ne suis pas sur : il me semblait que pour déterminer l'indice de confiance, on faisait la même simulation avec 5 modèles différents et on regardait combien convergeaient vers la même chose. A vérifier

Ah ok, c'est un peu le même principe, mais je ne suis pas sûr non plus.

Il est clair que dans certaines simulations, il y a non seulement les incertitudes sur les données et les effets chaotiques, mais aussi les incertitudes des modèles.

Concernant cet effet chaotique, j'avais vu une fois (il y a quelques années) une simulation météo donnant lieu en quelques dizaines de jours à la naissance d'un ouragan. Un examen fin montrait que la perturbation (au sens météorologique) se développait à partir d'une toute petite zone pour lesquelles les données étaient incomplètes et imprécises. En modifiant très légèrement ces données, la simulation ne donnait plus d'ouragan. Cet article illustrait les difficultés des simulations météorologiques au-delà de dix jours et en particulier pour certains phénomènes.