Est-ce que les physiciens sont tous d'accord pour dire qu'un ordinateur quantique (mettons de 150 Qbits) est faisable? Si non, quels sont les arguments contre? Dernière question : si vous aviez à parier, dans combien de temps vous voyez son apparition (à 150 qb, pas à trois évidement )?
il me semble que sur le papier les ordinateur quantique sont lois d'être une fiction ( ceux a 150qbit ) mais evidement , il reste la difficulté technique . Le principe d'heisemberg qui fais la force de l'ordinateur quantique , en fait également les faiblesses . Maintenant , il fauderait voir ou ils en sont en se moment pour jugé , et les derniéres découverte sur le sujet .
19/09/2005 - 12h00
GottferDamnt
Date d'inscription
décembre 2004
Messages
1 320
Re : Ordinateur quantique: possible?
Je crois le problème se situe sur l'isolement du système par rapport à l'environnement pour empêcher la décohérence. Je pense aussi qu'il faudra éliminer le postulat de réduction du paquet d'ondes en faveur de l'interprétation d'Everett en ce qui concerne les gros ordinateurs quantiques.
Pour l'instant, c'est donc effectivement un problème technique mais qui pourrait se révéler théorique.
Je n'ai pas regardé les nouvelles récentes, mais j'étais resté sur l'idée que la décohérence étant un processus TRES efficace, les perspectives de réaliser un ordinateur de plus de quelques Q-bits étaient quand même minces....
Mais au point de vue théorique, je serai intéressé par la question de savoir si un tel système permettrait réellement de trancher entre réduction du paquet d'onde et multi univers? ca m'étonnerait, parce que je pense que l'interprétation "réduction du paquet d'onde" se débrouille pour la repousser justement au niveau ou on ne voit plus de différences (lorsque la décohérence a été efficace !)
Le bout du tunnel, c'est souvent le phare d'un train qui vient en sens inverse (Murphy).
21/09/2005 - 18h15
Jiav
Date d'inscription
juillet 2004
Localisation
Québec
Âge
35
Messages
6 262
Re : Ordinateur quantique: possible?
[QUOTEgillesh38]la question de savoir si un tel système permettrait réellement de trancher entre réduction du paquet d'onde et multi univers? [/QUOTE]
Heu... c'est quoi la différence?
Il me semble qu'il reste toujours un problème de taille : comment récupérer les données, ie faire agir un processus type décohérence afin de passer d'une superposition d'états quantiques à un état, et si possible contrôler le processus ?
gg --> H --> gamma gamma => Nobel !
22/09/2005 - 02h12
Jiav
Date d'inscription
juillet 2004
Localisation
Québec
Âge
35
Messages
6 262
Re : Ordinateur quantique: possible?
09Jules85 => Si j'ai bien compris, il est possible d'exécuter n'importe quelle machine de Turing sur un ordinateur quantique. Par contre je ne sais pas s'il existe, sur le plan théorique, un "compilateur" qui serait capable de transformer des instructions de type "logique séquentielle" en "instructions quantiques". C'est peut-être pas au point effectivement.
Gillesh38 => sur ton premier point: est-ce que l'apparition des correcteurs d'erreurs, ainsi que la possibilité de cloner l'information, n'est pas susceptible de contrer ce problème de la décohérence?
22/09/2005 - 21h10
chaverondier
Date d'inscription
novembre 2004
Messages
1 804
Re : Ordinateur quantique: possible?
Envoyé par gillesh38
la question est de savoir si un tel système permettrait réellement de trancher entre réduction du paquet d'onde et multi univers?
Envoyé par Jiav
Heu... c'est quoi la différence?
Prenons l'exemple d'un électron dans un état de spin vertical |up>. Vis à vis d'un appareil de mesure de spin horizontal, cet électron est dans un état superposé |up> = (|droit>+|gauche>)/2^(1/2). Dans toutes les théories quantiques actuelles, quand l'appareil de mesure va interférer avec le système observé, il y a d'abord propagation de la superposition d'état quantique du système observé vers l'appareil de mesure. Cela signifie qu'après intrication quantique du système (dans un état quantique superposé vis à vis de l'observable considérée) avec l'appareil de mesure, cet appareil de mesure se retrouvera lui aussi dans un état quantique superposé. L’ensemble système observé plus appareil de mesure sera dans la superposition cohérente d'un état quantique où l'électron a pris un spin |gauche> (et où l’appareil de mesure l’indique) et d'un état quantique où l’électron a pris un spin |droit> (et où l’appareil de mesure l’indique).
La superposition quantique va ensuite se propager à l'environnement qui interagit avec l'appareil de mesure. Si rien n'arrête ce phénomène, c’est à dire si l’on suppose qu’il n’y a pas de réduction du paquet d'onde obligeant l'électron à choisir entre prendre un spin droit ou prendre un spin gauche, la superposition d'état va se propager à l'univers dans son ensemble (observateurs compris). C’est la fameuse propagation de la chaîne infinie de Von Neumann au cœur du problème de la mesure quantique [1]. L'univers tout entier ainsi que les observateurs qu'il contient vont alors se retrouver dans un état quantique superposé parce qu'un tout petit électron, dans un tout petit coin de l'univers, a décidé de refuser de faire un choix entre prendre un spin horizontal droit ou prendre un spin horizontal gauche (alors que l'appareil de mesure de spin horizontal le priait instamment de le faire).
Dans cette interprétation dite des mondes multiples d'Everett (rebaptisée interprétation des états relatifs pour donner une image moins choquante de cette interprétation), on pourrait se dire qu'un observateur va observer l’appareil de mesure dans un état quantique superposé (superposition cohérente des deux états où l’appareil indique l’un des deux spins horizontaux possibles). En fait, l'interprétation des mondes multiples échappe au paradoxe du chat de Schrödinger. Une fois qu'ils ont interféré avec leur environnement, les observateurs sont séparés en deux états quantiques qui vivent dans des mondes séparés. Il n'est plus possible de faire interférer localement les deux états quantiques de l'observateur car la corrélation entre ces deux états s'est propagée dans l'environnement (et ça se fait dans un délai extrêmement bref) (2).
La raison pour laquelle l’interprétation admettant l’absence de réduction du paquet d’onde est souvent préférée (en dépit du fait qu’elle conduit à une séparation inobservable en mondes multiples) c'est qu'elle préserve l'unitarité, le déterminisme et la réversibilité des évolutions quantiques. De plus, elle n'exige aucun recours à l'addition d'un phénomène de réduction du paquet d’onde entrant en conflit avec la mécanique quantique. On peut donc déjà dire de l’interprétation des mondes multiples qu’elle est une théorie effective. Elle rend compte de ce que l’on sait observer à ce jour et s’avère mathématiquement cohérente et complète (tant qu’on ne cherche pas à marier la mécanique quantique et la gravitation).
L’attribution d’un caractère objectif à la réduction du paquet d'onde, présente à ce jour les inconvénients suivants :
* la réduction du paquet d'onde est non unitaire, indéterministe et irréversible. Elle entre donc en conflit violent avec la dynamique quantique.
* elle rentre en conflit avec le principe de relativité du mouvement.
* enfin, le phénomène censé la provoquer reste à trouver et à modéliser.
Voilà qui explique pourquoi elle n’est pas l’interprétation favorite à ce jour.
Et pourtant, on a déjà l’expérience de quelque chose de similaire en mécanique classique. Intéressons nous à la dynamique classique d’un gaz monoatomique par exemple. L’évolution du gaz, quand elle est représentée par une distribution de probabilité dans l’espace de phase 6D à une particule (correspondant à l’information accessible à l’échelle de l’observateur macroscopique) est modélisée par l’équation de Boltzmann. Cette évolution est non unitaire, irréversible et s’effectue à entropie de Boltzmann croissante (en raison du théorème H de Boltzmann). De plus, quand la dynamique du système est chaotique, cette évolution devient impossible à prédire à l’échelle macroscopique au delà de quelques fois le temps dit de chaos du système (temps au bout duquel les imprécisions sur la connaissance des conditions initiales du système ont été multipliées par e).
Pourtant, quand on passe à une description plus fine (description microscopique de l’état du gaz dans le Gamma espace de phase à 6N dimension, où la position et la vitesse de chacune des N particules sont définies individuellement), l’évolution redevient unitaire, déterministe et réversible. Même si l’état initial du gaz y est défini par une probabilité constante dans une partie du gamma espace de phase (ce qui revient à considérer un ensemble de systèmes dont les états se distribuent uniformément dans cette partie du gamma espace de phase) cette partie du gamma espace de phase se déforme mais son volume ne change pas (théorème de Liouville). Dans le gamma espace de phase, l’évolution du gaz s’effectue à entropie de Gibbs constante (pas de perte d’information).
Dans l’hypothèse où l’on admet qu’il y a réduction du paquet d’onde (plutôt que séparation en mondes multiples), l’idée qui peut être envisagée (par analogie) est de considérer que la réduction du paquet d’onde n’engendre
* ni perte objective d’information quantique (pas d’irréversibilité à un niveau de description suffisamment fin et les derniers travaux sur l’interprétation de l’entropie d’Hawking Bekenstein du trou noir en théorie des cordes vont précisément dans ce sens),
* ni création objective d’information quantique (pas d’indéterminisme fondamental, mais émergence d’une information quantique depuis un niveau où elle était inaccessible à l’observateur).
Par ailleurs, il me semble tentant d’envisager, pour des raisons que j’avais suggérées dans d’autres post, que ce support où l’information pourrait aller se cacher aux yeux de l’observateur (perte apparente d’information) ou émerge au contraire à ses yeux (indéterminisme quantique apparent) soit le fond de rayonnement gravitationnel.
Il est à noter que, dans un modèle d’espace-temps 4D (donc un modèle comprenant un seul espace-temps 4D supposé commun à toutes les particules) l’hypothèse selon laquelle il y aurait réduction objective du paquet d’onde engendre une violation du principe de relativité du mouvement. La réduction instantanée et non locale du paquet d’onde fait émerger un référentiel privilégié au niveau interprétatif. Il s’agit plus précisément d’une structure d’espace-temps d’Aristote autorisant l’interprétation de la mesure quantique comme une action instantanée à distance (en violation du principe de relativité du mouvement) donnant lieu à un présent quantique universel et à un ordre chronologique universel (cad indépendants du mouvement de l’observateur).
Dans cette interprétation, le principe de relativité du mouvement et les symétries relativistes en général, s’interprètent comme ayant un caractère d’émergence statistique. Les événements supposés violer cette invariance peuvent se voir un peu comme une goutte d’encre qui tombe dans un verre d’eau. Les symétries qui avaient court avant cet événement (homogénéité, stationnarité et isotropie de l’eau) sont brisées. Toutefois, quand l’équilibre thermodynamique est rétabli, on observe à nouveau un état qui semble homogène, stationnaire et isotrope à une échelle d’observation macroscopique. Ce type d’interprétation thermodynamique statistique des symétries relativistes confèrerait au principe de relativité un statut un peu analogue à celui du second principe de la thermodynamique (la croissance de l’entropie est valable seulement statistiquement à une échelle d’observation suffisante pour lisser des fluctuations qui existent même quand le système considéré est parfaitement isolé).
Bernard Chaverondier
[1] Decoherence, the Measurement Problem, and Interpretations of Quantum Mechanics (40 pages) Maximilian Schlosshauer, Department of Physics, University of Washington, Summary : Environment-induced decoherence and superselection have been a subject of intensive research over the past two decades. Yet, their implications for the foundational problems of quantum mechanics, most notably the quantum measurement problem, have remained a matter of great controversy. This paper is intended to clarify key features of the decoherence program, including its more recent results, and to investigate their application and consequences in the context of the main interpretive approaches of quantum mechanics.http://arxiv.org/PS_cache/quant-ph/pdf/0312/0312059.pdf
(2) L’opérateur densité réduit de l’observateur n’est alors plus dans un état quantique pur superposé, il est dans un état mixte (où il y a nullité des termes extra-diagonaux de l’opérateur densité, termes modélisant interférence entre les composantes d’un état quantique superposé). Il y a en quelque sorte un observateur qui observe un appareil de mesure lui indiquant que l’électron a décidé de choisir un spin droit et un observateur qui observe un appareil de mesure lui indiquant que l’électron a décidé de choisir un spin gauche. Ces deux états du même observateur n’ont rapidement plus aucun moyen d’interférer l’un avec l’autre et s’ignorent royalement l’un l’autre.
22/09/2005 - 22h21
Jiav
Date d'inscription
juillet 2004
Localisation
Québec
Âge
35
Messages
6 262
Re : Ordinateur quantique: possible?
Merci pour l'effort!
Je crois que j'ai compris la question de Gillesh38 maintenant: si on a un ordinateur quantique, il pourra éventuellement travailler sur des systèmes chaotiques sans la perte d'information liées aux erreurs de précisions des ordinateurs classiques (à cause de leur mémoire limité). Par contre je ne vois pas bien pourquoi ça serait un avantage décisif (les outils statistiques devraient suffire non?), mais je pense que c'est ça l'idée. Yabon?
Je crois que j'ai compris la question de Gillesh38 maintenant: si on a un ordinateur quantique, il pourra éventuellement travailler sur des systèmes chaotiques sans la perte d'information liées aux erreurs de précisions des ordinateurs classiques (à cause de leur mémoire limité).
Un ordinateur quantique est une machine de turing, rien de plus. D'un point de vue algorithmique ça reste du même niveau qu'un processeur classique : les nombres de Turing ou de Chaitin, et tous les nombres incalculables algorithmiquement restent inacessibles.
Par contre la vitesse de traitement d'information est beaucoup plus rapide, car un ordinateur quantique permet de faire un calcul massivement parallèle.
Si tu veux calculer la fonction au carrée de f, si par exemple A est l'opérateur d'elevation au carré
alors par linéarité
On calcule ainsi toutes les valeurs d'un coup !
Ensuite il faut lire les données. C'est là que ça se corse, car si tu mesures la valeur en 1, tu réduis le paquet d'onde et la nouvelle fonction d'onde après mesure est : ,
tu perds l'information sur les autres valeurs de f, et il ne te reste plus qu'a repréparer la superposition si tu veux faire le calcul pour une nouvelle valeur
Pour éviter ce genre de chose, il faut donc se creuser la tête et essayer d'imaginer des algorithmes plus subtiles que ce que j'ai décrit pour exploiter le calcul en paralèlle. Mais l'idée de base est bien là :exploiter la linéarité de la MQ pour faire du calcul en parallèleavec un seul processeur quantique.
Dernière modification par spi100 ; 23/09/2005 à 12h41.
23/09/2005 - 13h03
Floris
Date d'inscription
août 2003
Localisation
Nantes (mais vous ne saurez pas ma quantité de mouvement) :)
Âge
24
Messages
1 946
Re : Ordinateur quantique: possible?
Que veux tu dire par linéarité de la MQ ?
Monsieur question.
23/09/2005 - 13h20
spi100
Date d'inscription
juillet 2004
Localisation
paris
Âge
40
Messages
1 559
Re : Ordinateur quantique: possible?
Envoyé par Floris
Que veux tu dire par linéarité de la MQ ?
Floris,
Une théorie est linéaire si la somme des faits est égale à la somme des causes. Si ta théorie est linéaire tu sais alors que tu peux traiter chaque cause séparément sans tenir compte des autres.
C'est ce que traduit la relation
A(x+y) = Ax + Ay
(x et y sont les causes, A représente l'action, Ax et Ay sont les effets respectifs de x et y ).
On pourrait très bien avoir des cas non linéaires :
A(x+y) = Ax + Ay + 2xy
Dans ce dernier cas je ne peux plus considérer les causes x et y séparément, car la cause x et la cause y interagissent pour donner un nouvel effet en xy.
23/09/2005 - 14h59
Jiav
Date d'inscription
juillet 2004
Localisation
Québec
Âge
35
Messages
6 262
Re : Ordinateur quantique: possible?
Envoyé par spi100
Un ordinateur quantique est une machine de turing, rien de plus. D'un point de vue algorithmique ça reste du même niveau qu'un processeur classique : les nombres de Turing ou de Chaitin, et tous les nombres incalculables algorithmiquement restent inacessibles.
Tu es sur que les ordinateurs quantiques ne peuvent rien faire d'autre que ce qu'une machine de turing peut? C'est pas clair pour moi ça.
Cela dit ce serait déjà pas mal: j'ai réalisé récemment (dans une discussion avec toi d'ailleurs) que nos PC ne sont pas réellement des machines de Turing, puisqu'ils ont une mémoire limité. Est-ce que les ordinateurs quantiques ne sont pas supérieurs à ce niveau là?
Tu es sur que les ordinateurs quantiques ne peuvent rien faire d'autre que ce qu'une machine de turing peut? C'est pas clair pour moi ça.
Cela dit ce serait déjà pas mal: j'ai réalisé récemment (dans une discussion avec toi d'ailleurs) que nos PC ne sont pas réellement des machines de Turing, puisqu'ils ont une mémoire limité. Est-ce que les ordinateurs quantiques ne sont pas supérieurs à ce niveau là?
Par définition une machine de turing a une mémoire illimitée, la question de la mémoire ne se pose pas. Un pc n'est effectivement pas une machine de turing car sa mémoire est limitée.
Oui, effectivement les machines quantiques permettent d'exploiter la fonction d'onde d'un seul système pour stocker de l'info et réaliser du calcul. Si ces machines sont un jour implémentées, elles auront des puissances de calcul et une mémoire (de calcul) incomparable par rapport à nos ordis.
Un algorithme quantique, revient à implémenter dans un seul système, un ensemble de machines de turings qui tournent en parallèle. Malheureusement N machines de turing qui fonctionnent en parallèle sont équivalentes à une seule machine de Turing.
Partager
)?
Poursuivez votre recherche :
Envoyé par gillesh38 
