Thermodynamique du calcul quantique

[sunyata]

Bonjour,

Ayant lu des articles sur les contraintes thermodynamiques du calcul, et sur le fait que tout effacement de mémoire implique la dissipation d'une certaine quantité d'énergie, ce qui
explique que nos ordinateurs dissipent énormément d'énergie.
Je me demandais si un ordinateur quantique était soumis au même contraintes thermodynamiques ?

Si demain nos ordinateurs de bureau étaient remplacés par leur version quantiques, cela aurait-il pour conséquence une réduction drastique de la quantité d'énergie dissipée sous forme
d'énergie électrique ?

La consommation électrique des 14 milliards d'ordinateurs, consoles de jeux, décodeurs, box internet représente 616 TWh dans le monde en 2013. Cela représente l'équivalent de 19533 KWh chaque seconde (compteur).

Cordialement,
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[Deedee81]

Salut,

C'est une bonne question. Je pense que théoriquement la dissipation d'énergie sera plus faible car le calcul se fait en beaucoup moins d'opérations élémentaires (c'est le but). A calcul identique (voir plus bas)

Ceci dit en pratique on est loin de la limite théorique. La dissipation thermique résultant surtout de la technologie utilisée et de divers phénomènes (comme l'effet Joule par exemple).

On ne remplacera pas nos ordinateurs par des versions quantiques. Pour deux raisons : le calcul quantique n'est pas du tout adapté à nombre d'opérations réalisées par l'électronique et d'autre part la programmation du calcul quantique est très compliquée et nécessitera des librairies et outils de programmation annexes. On aura probablement des "cartes" à enficher (comme a actuellement des cartes graphiques par exemple). Mais la question reste, ces cartes vont certainement dissiper peu ou prou la même chaleur que les autres cartes.

Mais une diminution ? Non, certainement pas. On utilisera ces dispositifs sur des calculs plus complexes avec une dissipation peu modifiée. Il y a un autre exemple comme ça : le temps de démarrage quand on allume la machine. Les machines actuelles sont grosso modo 100000 fois plus rapides que les premières que j'ai utilisé. On pourrait s'attendre à un démarrage presque instantané. He bien non, c'est à peu près kif car plus on dispose de puissance/mémoire/rapidité, plus on demande de choses à la bécane (au bureau c'est incroyable le nombre d'init, mise à jours etc... qui se font au démarrage). Autre exemple : j'ai commencé avec une capacité de 16K et maintenant que je tourne autour d'une moitié de térabytes j'arrive encore presque à saturation

[JPL]

En fait avec les ordinateurs quantiques c’est l’inverse : on dépensent énormément d’énergie pour éviter que les données intermédiaires du calcul ne s’effacent trop vite

[Deedee81]

En fait avec les ordinateurs quantiques c’est l’inverse : on dépensent énormément d’énergie pour éviter que les données intermédiaires du calcul ne s’effacent trop vite

Là tu parles des méthodes/dispositifs annexes pour lutter contre la décohérence et c'est vrai. Comme les méthodes utilisant un très grand nombre de q-bits physique pour avoir un seul q-bit logique (et c'est même extrêmement couteux, à tel point qu'on peut le faire pour éviter la décohérence en amplitude ou en phase mais les deux ensembles ça fait trop de q-bits)

[A voir en vidéo sur Futura]