Ordinateur quantique - questions de base

[Mikas739]

Bonjour,

Depuis peu j'essaie de comprendre les bases de la physique quantique.
Je regarde et essaie de comprendre l'ordinateur quantique et mon esprit bloque sur un truc : comment fonctionne le décodage ?

Je m'explique, c'est très bien le principe de superposition des Qbit (1 et 0 en même temps) mais dès lors comment déchiffrer l'information ?

En bit normal imaginons
00 : vert
01 : rouge
10 : bleu
11: noire

Mais en Qbit j'ai donc 0 et 1 superposer, comment mon ordinateur va pouvoir par exemple comparer les 2 valeurs pour faire le lien ?
Je crois avoir compris que cela repose sur des probabilités mais j'avoue me perdre un peu Comment retrouver mon 00 : vert ?
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[Deedee81]

Salut,

La question est très bizarre. Car justement le calcul quantique se fait en trois étapes :

1) Données initiales, codage sous forme de qbits (là pas de problème)
2) calculs quantiques (porte de Hadamard, QNOT, etc....)
3) Mesure => et là on ne mesure pas des qbits, on mesure des 0 et des 1. C'est probabiliste, mais comme on veut un résultat déterministe (enfin, si possible , mais ce n'est pas toujours le cas comme pour l'utilisation en simulation des systèmes quantiques), on s'arrange pour que l'étape 2 conduise à des qbits dont l'état est 0 ou 1 à coup sûr.
Et évidemment, le résultat final étant classique, il n'y a aucun problème pour retrouver quoi que ce soit.

La grosse difficulté est traduire un problème classique en algorithme avec les étapes 1, 2 et 3 ci-dessus. Et ça c'est pas de la tarte.
A tel point que (heu, je sais plus qui, google ? IBM ?) donne un simulateur sur internet pour se faire la main sur les algorithmes.
Et il sufit de voir ce bon vieux algorithme de Shor https://en.wikipedia.org/wiki/Shor%27s_algorithm
pour voir à quel point c'est compliqué.

Il n'existe pas encore de méthode générale ou de "langage de programmation" approprié, bien qu'il y ait pas mal de recherches dans ce sens. Faudra bien être prêt quand on arrivera enfin à avoir des machines utilisables avec codes correcteurs (indispensable), on n'en est plus très loin. Ce serait c.. d'avoir une super méga ultra machine qu'on n'arriverait pas à utiliser

Regarde ce document :
https://members.loria.fr/SPerdrix/wp...itre-InfoQ.pdf

Il m'a l'ai plutôt bien foutu. Il existe bien comment ça marche et donne des exemples d'algorithmes simples.

Un article plus simple ici :
https://www.institut-pandore.com/phy...eur-quantique/

D'une manière générale on trouve facilement des tonnes de documents sur internet.

[Mikas739]

Merci bien !

J'ai appris pas mal avec le lien sur pandore à mes débuts justement. Ma question est surement mal formulé alors je vais essayer de faire cela un peu mieux.

Je vais justement utiliser le lien pandore pour mes exemples.

Dans la partie Qbit :
"Au lieu d’utiliser des bits qui ne peuvent prendre comme valeur que 0 ou 1, l’ordinateur quantique utilise des bits quantiques, ou qbits, qui ne prennent pas comme valeur 0 ou 1, mais une superposition de 0 et de 1"

Jusque là aucun soucis.

'Le principe, c’est celui de la superposition quantique qu’on a vu plus haut. Une case du compteur, autrement dit 1 bit, ne représente plus qu’une seule valeur comme on en a l’habitude, mais une superposition de plusieurs valeurs"

Je traduis cela par 1 qbit représente plusieurs valeur en même temps (à savoir 1 à 9 dans l'exemple de pandore).

L'intéret est donc de pouvoir superposer les valeurs.

Mais du coup pour calculer un résultat, si je comprends bien on doit utiliser des algorithme de probabilité pour obtenir un résultat non ?
En fait c'est cet exemple vidéo : https://www.youtube.com/watch?v=rNdWOXQ8V4A

A partir de 3:10 et le Q oracle. J'ai du mal à comprendre comment l'identification se fait avec le Q oracle et l'algorithme quantique. Cette algorithme est il simplement probabiliste et limite ainsi le résultat ? et comme cela fonctionne t'il de manière simplifié ?

Autant dans le modele avec les bit normal est simple avec les oracles en série et semble très intuitif dans la déduction, autant la partie quantique me perd un peu. (je ne sais pas si je suis bien clair). Je pense que je ne saisie pas le fonctionnement (de manière simpliste) de l'algorithme qui tourne derrière. Pour prendre l'exemple de la vidéo ci dessus, la rangé 2 contient le livre recherché, mais comment fonctionne le "match" qui en est fait ?

[Deedee81]

Salut,

Jusque là pas de problème.

Mais du coup pour calculer un résultat, si je comprends bien on doit utiliser des algorithme de probabilité pour obtenir un résultat non ?

Si l'état est par exemple |0>+|1> (à un racine carrée de 2 près), alors oui, on a une chance sur deux d'obtenir l'un ou l'autre. Dans la plupart des calculs ce ne serait pas intéressant.
C'est pour ça qu'on veille dans l'algorithme quantique (dans la partie purement quantique, sans mesure) à arriver à un résultat final du type |0> par exemple, où la mesure va donner 0 avec 100% de probabilité. Et là il n'y a plus de soucis. Ce n'est que dans les étapes intermédiaires (qu'on ne mesure pas) qu'on va avoir des états superposés variables.

Il y a peut-être des cas plus compliqué où on joue avec les probas ? Mais je ne connais pas.

Désolé pour la vidéo, je n'ai pas le son ici ce qui m'handicape (chez moi j'ai le son mais je n'ai pas internet). Si tu avais une version "texte" s'arrangerait.

Autant dans le modele avec les bit normal est simple avec les oracles en série et semble très intuitif dans la déduction, autant la partie quantique me perd un peu. (je ne sais pas si je suis bien clair).

Oohhhh si, tu es clair, que celui qui arrive à jongler avec les algorithmes quantiques sans difficulté me jette la première pierre (si possible une pierre de Schrödinger, un coup j'te touche, un coup j'te rate )

[A voir en vidéo sur Futura]