Les ordinateurs étaient autrefois considérés comme des technologies accessibles uniquement aux scientifiques et aux professionnels qualifiés. Mais il y a eu un changement sismique dans l'histoire de l'informatique dans la seconde moitié des années 1970. Non seulement les voitures sont devenues beaucoup plus petites et plus puissantes. Ils sont devenus disponibles à tous pour une utilisation dans leur propre maison.
À propos de l'informatique quantique
L'informatique quantique en est aujourd'hui à ses balbutiements. Ils incluent certains des concepts les plus épuisant de la physique du XXe siècle. Aux États-Unis, Google, IBM et la NASA expérimentent et construisent les premiers ordinateurs quantiques. La Chine investit également activement dans ces technologies.
Pensez-vous qu'il y aura un changement similaire vers l'informatique quantique lorsque les passionnés pourront jouer avec les ordinateurs quantiques depuis leur domicile? Cela se produira beaucoup plus tôt que la plupart des gens ne le pensent.
Montée des ordinateurs personnels
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Les premiers ordinateurs ont été créés dans les années 1950. Ils étaient volumineux, souvent peu fiables et pas particulièrement puissants selon les normes actuelles. Ils ont été conçus pour relever des défis mondiaux tels que le développement de la première bombe à hydrogène.
En 1964, John Kemeny et Thomas Kurtz ont écrit le langage BASIC. Leur objectif était de créer un langage de programmation simple qui serait facile à apprendre et qui permettrait à n'importe qui de l'utiliser. En conséquence, la programmation a cessé d'être exclusivement réservée à des scientifiques hautement qualifiés. N'importe qui pouvait l'apprendre s'il le voulait.
Ce virage informatique s'est poursuivi lorsque les premiers ordinateurs personnels sont apparus à la fin des années 1970. Les amateurs peuvent désormais acheter leur propre ordinateur et le programmer chez eux. Les parents et les enfants pourraient étudier ensemble. Ces premiers ordinateurs n'étaient pas très puissants et vous pouviez faire un nombre limité de choses avec eux, mais ils étaient extrêmement enthousiastes.
Lorsque les gens jouaient avec leurs voitures, ils se rendaient compte qu'ils avaient besoin de plus de fonctionnalités et de plus de puissance. Les fondateurs de Microsoft et d'Apple se sont rendu compte que l'ordinateur personnel avait un immense avenir.
Presque tous les Américains ont maintenant un ordinateur portable, une tablette ou un smartphone - ou les trois. Ils passent beaucoup de temps sur les réseaux sociaux, le commerce électronique et la recherche sur Internet.
Aucune de ces activités n'existait dans les années 1950. Personne à ce moment-là ne pouvait penser à une telle chose. C'est la disponibilité d'un nouvel outil, l'ordinateur, qui a conduit à leur développement.
Entrez Quantum
Les calculs classiques, comme l'ordinateur de votre maison, sont basés sur des calculs humains. La machine décompose tous les calculs en leurs parties de base: les chiffres binaires 0 et 1. Nos ordinateurs utilisent de nos jours des bits à partir de chiffres binaires - car ils sont faciles à implémenter avec des commutateurs qui sont activés ou désactivés.
L'informatique quantique est basée sur la façon dont l'univers calcule. Il contient tout le calcul classique, mais il comprend également plusieurs nouveaux concepts issus de la physique quantique.
Au lieu de bits, l'informatique quantique a des qubits. Cependant, le résultat du calcul quantique est exactement le même que celui du calcul classique: le nombre de bits.
La différence est que pendant ce processus, l'ordinateur peut manipuler les qubits à l'aide de bits. Il peut mettre des qubits dans une superposition d'états et les enchevêtrer.
Qu'est-ce que ça veut dire?
La superposition et l'intrication sont des concepts de mécanique quantique avec lesquels la plupart des gens ne sont pas familiers. La superposition signifie en gros qu'un qubit peut être une combinaison de 0 ou 1. L'intrication signifie la corrélation entre les qubits. Quand l'un d'une paire de qubits intriqués est mesuré, il montre immédiatement quelle valeur vous obtiendrez lorsque vous mesurerez son partenaire. C'est ce qu'Einstein a appelé «une action effrayante à distance».
Les mathématiques nécessaires pour décrire pleinement la mécanique quantique sont décourageantes, et ces connaissances sont nécessaires pour concevoir et construire un ordinateur quantique. Mais les mathématiques nécessaires pour comprendre l'informatique quantique et pour commencer à concevoir des circuits quantiques sont beaucoup plus simples: l'algèbre du lycée est essentiellement la seule exigence.
L'informatique quantique et vous
Les ordinateurs quantiques ne font que commencer. Ce sont de grosses machines peu fiables et pas encore très puissantes.
À quoi serviront-ils? L'informatique quantique a des applications importantes en cryptographie. En 1994, le mathématicien du MIT Peter Shore a montré que si des ordinateurs quantiques étaient construits, ils pourraient casser les méthodes de cryptage modernes sur Internet. Cela a stimulé la création de nouvelles façons de crypter les données qui pourraient résister aux attaques quantiques, inaugurant l'ère de la cryptographie post-quantique.
Il semble également que l'informatique quantique aura probablement un impact important sur la chimie. Certaines réactions sont difficiles à simuler pour les ordinateurs classiques. Les chimistes espèrent que les ordinateurs quantiques seront efficaces pour simuler ces phénomènes.
Mais nous ne pensons pas qu'il soit logique de spéculer sur ce que la plupart des gens feront des ordinateurs quantiques dans 50 ans. Quand l'informatique quantique deviendra-t-elle quelque chose que tout le monde pourra utiliser chez lui?
La réponse est que c'est déjà possible. En 2016, IBM a ajouté un petit ordinateur quantique au cloud. Toute personne disposant d'une connexion Internet peut concevoir et exécuter ses propres circuits quantiques sur cet ordinateur. Un circuit quantique est une séquence d'étapes de base qui effectuent un calcul.
L'ordinateur quantique IBM est non seulement gratuit à utiliser, mais dispose également d'une interface graphique simple. C'est une petite machine pas très puissante, semblable aux premiers ordinateurs personnels, mais les amateurs peuvent déjà commencer à jouer. Le changement a commencé.
Conclusion
Les humains entrent dans une ère où l'apprentissage et l'expérimentation de l'informatique quantique sont faciles. Comme pour les premiers ordinateurs personnels, il n'est peut-être pas clair que des problèmes doivent être résolus avec les ordinateurs quantiques, mais lorsque les gens joueront, je pense qu'ils trouveront probablement qu'ils ont besoin de plus de puissance et de fonctionnalités. Cela ouvrira la voie à de nouvelles applications dont nous ne sommes pas encore au courant.
Auteur: Angelina Simakova
Et maintenant, nous proposons à la lecture d'une vision alternative des ordinateurs quantiques: "L'ordinateur quantique? Pas aujourd'hui! Pas demain! Jamais …?"
