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Ordinateurs quantiques




  1. #1
    sai
    Quel peut etre l'interet de faire des recherches sur cette bestiole???

    Tout d'abord qu'est ce qu'un ordinateur Quantique? :?
    c'est une machine construite sur une architecture que l'on ne connait pas encore qui au lieu de traiter des bits d'information, se contente des tripoter les etats quantiques de divers atomes.

    En effet, pourquoi n'utiliserait on pas des données quantiques comme information a traiter?? parceque c'est difficile me dirai vous.... ben pas tant que ca en fait... a l'heure actuelle, on sait tres bien exciter ou desexciter un atome par un pulse laser ( monter ou descendre son niveau d'energie ), c'est donc une premiere voie qui pourrait nous permettre a terme de concevoir un tel engin.

    Comme vous devez le savoir, il existe en mecanique quantique ce que l'on appelle la dualité onde corpuscule , ce qui peut se generaliser par la superposition des etats quantiques. cela implique que si un systeme possede n etats stables, ce systeme peut se trouver dans un etat ou les n etats sont representés avec plus ou moins de probabilité. il n'ya donc plus d'etat defini, mais tout les etats possibles sont representé.

    Ce phenomène peut grandement nous aider lors de traitement "quantique" de l'information.

    prenons l'exemple d'un additionneur quantique 1 bit. on a besoin de trois entrées ( carry in, A et B ) ce qui nous donne 8 etats possibles ( 2^3 ).
    Mais imaginez un instant qu'en entrée de notre additionneur nous mettons nos huits entrées superposées, que va t on obtenir??? Eh bien nous aurons en sortie les huits solutions superposées et tout ca en une seule application de notre additionneur. on peut ensuite projeter la solution dans un espace particulier afin de recuperer l'info qui nous concerne, ou bien faire des calculs de probabilité.

    Bref ce phenomène est appellé paraléllisme de masse et devrais permettre d'augmenter considerablement la puissance de nos becanes.

    Un exemple flagrant est la factorisation de nombres premiers:
    La factorisation en nombres premiers est en effet un exemple typique de problème possédant la propriété suivante:
    - la solution peut être facilement vérifiée
    - … mais la solution est difficile à trouver
    En effet, si p et q sont deux grands nombres premiers, le produit p.q=n peut être effectué rapidement (le nombre d'opérations élémentaires sur les bits requis étant de l'ordre de log2p.log2q) mais retrouver p et q à partir de n est difficile. Le temps requis pour trouver p et q est en effet fortement supposé (bien que ceci n'ait jamais été prouvé) être "superpolynomial" en log(n), à savoir que lorsque n croit, le temps requis augmente plus vite que toute puissance de log(n). L'état de l'art est que trouver les facteurs premiers (d'environ 65 digits) d'un nombre de 130 digits nécessite un mois de calcul sur un réseau de centaines de stations de travail à l'aide du plus performant algorithme connu. Par extrapolation, factoriser un nombre de 400 digits prendrait environ 10^10 années, l'âge de l'univers… Ce problème de factorisation est par ailleurs d'une importance pratique considérable, puisque la difficulté à factoriser est la base de la sécurité des codes cryptographiques à clé publique, tels que le très répandu code RSA, utilisé pour sécuriser les transactions informatiques.

    Or, en 1994, Peter SHOR, chercheur aux AT&T Labs, a démontré que l'utilisation d'un ordinateur et d'un algorithme (dit "de SHOR") quantiques utilisant massivement la propriété de parallélisme quantique, permettrait de factoriser en un temps polynomial, en l'occurrence en un temps O[(Log n)3]. Avec un seul ordinateur quantique pouvant factoriser un nombre de 130 digits en 1 mois, factoriser un nombre quantique de 400 digits ne prendrait plus que 3 ans!

    donc, le jour ou on verra des ordinateurs Quantiques, il faudra revoir completement notre cryptographie car elle sera tres facile crackable!!!!

    A vos reactions, prets, PARTEZ!!!!!!!!!!!!

    -----

    Lao Tseu a dit:" quand la riviere coule; les rochers se lavent" .... comprenne qui pourra!

  2. Publicité
  3. #2
    Cécile
    Ben pour éviter d'être piraté, il suffira d'utiliser la cryptographie quantique : elle est basée sur le fait qu'on ne peut pas mesurer une propriété quantique sans la perturber. Donc l'espion est toujours repéré. (et c'est beaucoup plus avancé que l'ordinateur quantique, cf. Nature 421, p. 238).

  4. #3
    sai
    bien sur, et il faudra allier les deux pour avoir puissance et securite optimales... vivement dans quelques dizaines d'années
    Lao Tseu a dit:" quand la riviere coule; les rochers se lavent" .... comprenne qui pourra!


  5. #4
    picshertho
    Citation Envoyé par sai
    Quel peut etre l'interet de faire des recherches sur cette bestiole???

    Tout d'abord qu'est ce qu'un ordinateur Quantique? :?
    c'est une machine construite sur une architecture que l'on ne connait pas encore qui au lieu de traiter des bits d'information, se contente des tripoter les etats quantiques de divers atomes.

    En effet, pourquoi n'utiliserait on pas des données quantiques comme information a traiter?? parceque c'est difficile me dirai vous.... ben pas tant que ca en fait... a l'heure actuelle, on sait tres bien exciter ou desexciter un atome par un pulse laser ( monter ou descendre son niveau d'energie ), c'est donc une premiere voie qui pourrait nous permettre a terme de concevoir un tel engin.

    Comme vous devez le savoir, il existe en mecanique quantique ce que l'on appelle la dualité onde corpuscule , ce qui peut se generaliser par la superposition des etats quantiques. cela implique que si un systeme possede n etats stables, ce systeme peut se trouver dans un etat ou les n etats sont representés avec plus ou moins de probabilité. il n'ya donc plus d'etat defini, mais tout les etats possibles sont representé.

    Ce phenomène peut grandement nous aider lors de traitement "quantique" de l'information.

    prenons l'exemple d'un additionneur quantique 1 bit. on a besoin de trois entrées ( carry in, A et B ) ce qui nous donne 8 etats possibles ( 2^3 ).
    Mais imaginez un instant qu'en entrée de notre additionneur nous mettons nos huits entrées superposées, que va t on obtenir??? Eh bien nous aurons en sortie les huits solutions superposées et tout ca en une seule application de notre additionneur. on peut ensuite projeter la solution dans un espace particulier afin de recuperer l'info qui nous concerne, ou bien faire des calculs de probabilité.

    Bref ce phenomène est appellé paraléllisme de masse et devrais permettre d'augmenter considerablement la puissance de nos becanes.

    Un exemple flagrant est la factorisation de nombres premiers:
    La factorisation en nombres premiers est en effet un exemple typique de problème possédant la propriété suivante:
    - la solution peut être facilement vérifiée
    - … mais la solution est difficile à trouver
    En effet, si p et q sont deux grands nombres premiers, le produit p.q=n peut être effectué rapidement (le nombre d'opérations élémentaires sur les bits requis étant de l'ordre de log2p.log2q) mais retrouver p et q à partir de n est difficile. Le temps requis pour trouver p et q est en effet fortement supposé (bien que ceci n'ait jamais été prouvé) être "superpolynomial" en log(n), à savoir que lorsque n croit, le temps requis augmente plus vite que toute puissance de log(n). L'état de l'art est que trouver les facteurs premiers (d'environ 65 digits) d'un nombre de 130 digits nécessite un mois de calcul sur un réseau de centaines de stations de travail à l'aide du plus performant algorithme connu. Par extrapolation, factoriser un nombre de 400 digits prendrait environ 10^10 années, l'âge de l'univers… Ce problème de factorisation est par ailleurs d'une importance pratique considérable, puisque la difficulté à factoriser est la base de la sécurité des codes cryptographiques à clé publique, tels que le très répandu code RSA, utilisé pour sécuriser les transactions informatiques.

    Or, en 1994, Peter SHOR, chercheur aux AT&T Labs, a démontré que l'utilisation d'un ordinateur et d'un algorithme (dit "de SHOR") quantiques utilisant massivement la propriété de parallélisme quantique, permettrait de factoriser en un temps polynomial, en l'occurrence en un temps O[(Log n)3]. Avec un seul ordinateur quantique pouvant factoriser un nombre de 130 digits en 1 mois, factoriser un nombre quantique de 400 digits ne prendrait plus que 3 ans!

    donc, le jour ou on verra des ordinateurs Quantiques, il faudra revoir completement notre cryptographie car elle sera tres facile crackable!!!!

    A vos reactions, prets, PARTEZ!!!!!!!!!!!!

    C'est intéressant. J'ai trouvé un site sympa à ce sujet : j'ai plus l'adresse.
    On aurait qubits à la place des bits. .Je pense que la cryptographie évoluera parallèlement à l'évolution quantique. Il n'y pas de souci à se faire.
    j'aurai aimé te demander si tu connaissais des sites sympas sur ce sujet d'informatique quantique. D'ailleurs tu sembles t'y connaitre. Peux tu me dire ce que tu fais comme travail. Est ce en relation ?
    merci

  6. #5
    sai
    je fais une these en electronique moleculaire, donc, pas de rapport direct.

    mais j'ai encadré un projet de 2eme année d'ecole d'ingé dans ce domaine; i.e simulation d'un additionneur quantique.



    ici un site d'archive de publications sur l'informatique quantique. attention, le niveau theorique est elevé, et tout est en anglais!!

    je vais essayer de trouver un site plus simple, mais j'ai peur que ce soit dur...
    Lao Tseu a dit:" quand la riviere coule; les rochers se lavent" .... comprenne qui pourra!

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    picshertho
    Citation Envoyé par sai
    je fais une these en electronique moleculaire, donc, pas de rapport direct.

    mais j'ai encadré un projet de 2eme année d'ecole d'ingé dans ce domaine; i.e simulation d'un additionneur quantique.



    ici un site d'archive de publications sur l'informatique quantique. attention, le niveau theorique est elevé, et tout est en anglais!!

    je vais essayer de trouver un site plus simple, mais j'ai peur que ce soit dur...
    cool,
    merci pour le site.
    Un additionneur quantique...mmmh ca m'interesse. J'ai trouvé un bouquin
    qui traite du sujet :
    "l intelligence et le calcul de Godel aux ordinateurs quantiques" de jean paul delahaye.
    Sinon, j'ai récupéré des textes sur le net de "le tao de la physique". En effet, l'auteur tente de concilier la religion (orientale) avec la science. Dans un sens, cela fait un peu peur. On pense à tous ce qui a pu se passer lorsque l'Eglise était dominante dans l'histoire occiendentale.
    j'ai l'impression que si la science quantique redonnait un sens à la religion, celle-ci devrait forcément évoluer par rapport à ce que lui rendrait la quantique. Je verrais plutot un enrichissment mutuel. C'est beau La science permettrait non seulement de preter foi mais aussi la raison pour la religion. Ce serait une première. En échange, la religion nous indiquerait une voie, un sens, appelons ca comme on veut, dans notre recherche. Elle décentraliserait l'égo humain et cela ouvrirait sans doute sur de nouvelles méthodes.
    Ouais!!! vive la religion quantique :P
    bon beh bonne nuit tout le monde
    je vais jeter un coup d'oeuil sur le site que sai nous confie...
    a+

  9. #7
    sai
    heu attention a ne pas confondre la religion bouddhiste et la maniere de voir, la philosophie bouddhiste!
    le parallele dans ce bouquin est fait avec la maniere de voir le monde, et non la religion...

    Le plus grand parallele tient dans le fait que le bouddhisme dit que tout est lié! il existerait un flux de matiere dont toutes choses feraient partie integrante, de meme que la conscience humaine ( ce dont on se rendrait compte en arrivant au stade de l'eveil ) ! ainsi, on pourrait, par l'intermediaire de notre esprit, influer sur le monde qui nous entoure. c'est en partie ce que l'on observe en mecanique quantique quand on effectue une mesure d'un systeme. le nombre d'etat de ce systeme se reduit alors a une seule possibilité, comme si l'esprit de l'experimentateur avait influé sur le resultat.

    D'autres paralleles sont evoqués, mais il faudrait que je relise mes bouquins, parce que j'ai un peu oublié ops:
    Lao Tseu a dit:" quand la riviere coule; les rochers se lavent" .... comprenne qui pourra!

  10. Publicité
  11. #8
    alaink
    Il me semble que j'ai lu quelque chose sur un prototype de factorisation d'un produit de deux nombre premiers.
    Le nombre en question tenait sur 7 ou 8 "qbits" ou bits quantiques (ce qui est ridicule par rapport aux ordinateurs classiques mais on n'en est qu'aux balbutiements).
    La "memoire" etait constituee d'un gaz aux propriete quantiques et le "processeur" etait un appareil IRM capable de lire et modifier l'etat quantique de ce gaz.

    Bref c'etait litteralement une grosse usine a gaz qui a tout de meme prouvé la validité de l'algorithme quantique utilisable sur des nombres beaucoup plus longs.

    Autre experience qui n'a presque rien a voir:
    Un scientifique a mis au point un algorithme utilisant de l'ADN pour resoudre le probleme du voyageur de commerce (chemin optimal reliant plusieurs ville, qui mathematiquement est equivalent en complexite à la decomposition de produits de nombres premiers).
    Le principe de son algorithme consiste a coder chaque chemin possible sous forme de combinaisons de genes et d'utiliser les techniques d'amplification de l'ADN pour les tester tous "en parallele", le chemin optimal etant celui qui se retrouve le plus amplifié à la fin.
    Ca permet de resoudre le probleme en quelques jours de facon pratiquement independante du nombre de villes.

  12. #9
    sai
    Un scientifique a mis au point un algorithme utilisant de l'ADN pour resoudre le probleme du voyageur de commerce (chemin optimal reliant plusieurs ville, qui mathematiquement est equivalent en complexite à la decomposition de produits de nombres premiers).
    Le principe de son algorithme consiste a coder chaque chemin possible sous forme de combinaisons de genes et d'utiliser les techniques d'amplification de l'ADN pour les tester tous "en parallele", le chemin optimal etant celui qui se retrouve le plus amplifié à la fin.
    Ca permet de resoudre le probleme en quelques jours de facon pratiquement independante du nombre de villes.
    Le scientifique en question s'appelle Leonard Adleman.

    voici en gros son experience et resultats:

    En 1993, Adleman se lance à corps perdu dans la recherche d'un cas mathématique susceptible d'être résolu à l'aide de fragments d'ADN. Ce sera le "problème du voyageur de commerce".
    Les points de départ et d'arrivée étant fixés, quel est le plus court chemin qu'un voyageur de commerce doit parcourir pour visiter un circuit de n villes sans passer deux fois par le même endroit ?
    Pourquoi cet exemple ?
    Simplement parce qu'il est analogue à toute une classe de problèmes étudiés par les mathématiciens. Après des mois de labeur, Adleman parvient à trouver un principe lui permettant de définir un algorithme à l'aide de fragments d'ADN. Il passe aussitôt à l'expérimentation (avec sept villes dans son problème) et, fin 1994, annonce qu'il a fait fonctionner le premier "ordinateur à ADN"...
    De quoi s'agit-il ?
    Adleman a fabriqué les fragments d'ADN dont il avait besoin, puis il les a confiés aux enzymes, ces substances organiques qui catalysent les réactions biochimiques. En moins d'une semaine, il parvient alors à extraire la chaîne d'ADN qui code la solution. Ce n'est pas plus compliqué que cela ! Aux sceptiques qui écartent toute possibilité d'adapter cette méthode à d'autres types de calculs, la suite des événements leur oppose un démenti formel. Quelques mois plus tard, en effet, un informaticien publie ses travaux sur le codage binaire de l'ADN : il montre comment utiliser les chaînes d'ADN comme des suites de 0 et de 1. La voie est cette fois bel et bien ouverte au codage de n'importe quel algorithme. Cela dit, pas question de réaliser des millions d'opérations en une fraction de seconde : les manipulations d'ADN sont des expériences fastidieuses qui peuvent durer plusieurs mois. Aucun risque de voir des Pentium "en ADN"... Mais cette lenteur est compensée par le nombre fantastique de molécules mises en oeuvre : chaque gramme d'ADN contient plus de 1020 molécules. Si bien que l'on pourrait imaginer confier à un échantillon d'ADN des problèmes hors de portée pour les supercalculateurs - sauf si on les fait travailler pendant des milliards d'années ! Et, dès lors, envisager d'obtenir des résultats en quelques semaines ou quelques mois seulement. Les résultats expérimentaux ne sont toutefois pas légion depuis la démonstration d'Adleman en 1994. Le mathématicien, que nous avons contacté, explique cette timidité par le choc culturel provoqué par cette nouvelle discipline : "Les théoriciens de l'informatique commencent tout juste à pousser les portes des laboratoires de biologie. "Il leur faut du temps pour apprendre les règles expérimentales..." En revanche, les travaux théoriques ont fortement progressé. Au point qu'ils commencent déjà à décrire des systèmes de programmation adaptés et, surtout, tentent de trouver un moyen d'éliminer les erreurs de calcul. Car les biologistes se moquent des erreurs, ou presque : ils se contentent tout à fait de quelques bonnes molécules dans un océan de mauvaises.
    Des solutions pour obtenir un niveau de précision acceptable doivent donc être trouvées.
    source

    un autre lien

    et la page de Erik Winfree, un ga qui bosse dans le DNA Computing
    Lao Tseu a dit:" quand la riviere coule; les rochers se lavent" .... comprenne qui pourra!

  13. #10
    Mike_f
    Invité

    Re : Ordinateurs quantiques

    C'est cool tout ça !
    Je suis en train d'essayer de simuler un additionneur sur 4 qbits en espérant que mon PC supportera. Je cherche une solution pour générer une matrice ccnot sur 4 bits qbits quelconques parmi n.
    Merci

  14. #11
    crazyfog

    Re : Ordinateurs quantiques

    Citation Envoyé par Mike_f Voir le message
    C'est cool tout ça !
    Je suis en train d'essayer de simuler un additionneur sur 4 qbits en espérant que mon PC supportera. Je cherche une solution pour générer une matrice ccnot sur 4 bits qbits quelconques parmi n.
    Merci
    Bonjour, je suis actuellement en dernière année d'école d'ingénieur et mon PFE à pour sujet la mise en parallèle de nanostructures et particulièrement les ordinateurs quantiques. Je voudrais savoir si tu simule l'algorithme de l'additionneur 4 qbits par des portes logiques?
    Et quel outil de simulation tu utilise?(SPICE, modelsim,...)
    Merci

  15. #12
    Tiluc40

    Re : Ordinateurs quantiques

    08/10/2004 08h19
    Mike_f
    Re : Ordinateurs quantiques
    C'est cool tout ça !
    Je suis en train d'essayer de simuler un additionneur sur 4 qbits en espérant que mon PC supportera. Je cherche une solution pour générer une matrice ccnot sur 4 bits qbits quelconques parmi n.
    Citation Envoyé par crazyfog Voir le message
    Bonjour, je suis actuellement en dernière année d'école d'ingénieur et mon PFE à pour sujet la mise en parallèle de nanostructures et particulièrement les ordinateurs quantiques. Je voudrais savoir si tu simule l'algorithme de l'additionneur 4 qbits par des portes logiques?
    Et quel outil de simulation tu utilise?(SPICE, modelsim,...)
    Merci
    Superbe déterrage après 6 ans. Faut espérer que Mike_f passe encore dans les parages

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