Ruslan Yunusov, directeur général du Russian Quantum Center, a parlé de ce que la nouvelle technologie offrira à l'humanité
L'humanité s'approche d'un autre jalon technologique qui changera le monde aussi radicalement que la domestication du feu, l'invention de la roue ou la découverte de l'électricité. La dernière fois qu'un tel Rubicon a été adopté sous les yeux de notre génération était associée à l'avènement des ordinateurs. Maintenant, selon les scientifiques, nous sommes à plusieurs années de la prochaine révolution - l'émergence d'un ordinateur quantique. Et ce ne sont pas que de belles paroles: l'Union européenne a annoncé qu'elle investirait 1 milliard d'euros dans le programme Quantum Flagship. À titre de comparaison, cela représente un quart du coût du grand collisionneur de hadrons - la plus grande installation scientifique jamais créée dans l'histoire de la civilisation.
Notre place dans le nouveau monde dépend en grande partie de la question de savoir si la Russie rejoint le nombre de pays vainqueurs de la course quantique ou rate le prochain saut technologique. Être à l'écart serait particulièrement offensant, car grosso modo, les deux tiers des principaux professeurs de physique quantique au monde portent des noms de famille russes, bien qu'ils travaillent souvent dans différentes universités du monde. Pour utiliser notre potentiel, le Russian Quantum Center a rassemblé les meilleurs esprits lors d'une conférence à Londres.
J'ai parlé au directeur général du Centre quantique russe, candidat aux sciences physiques et mathématiques Ruslan Yunusov, des raisons pour lesquelles les gens ont besoin des technologies quantiques.
Ruslan, d'abord, répondez à la question naïve: pourquoi avons-nous besoin d'ordinateurs quantiques? Qu'est-ce que l'actuel ne vous convient pas? En effet, selon la loi de Moore, et donc tous les deux ans, la puissance des appareils électroniques double, alors pourquoi ne pas résoudre de nouveaux problèmes en augmentant la capacité de calcul des ordinateurs classiques?
- Au tout début, la loi de Moore était formulée différemment: le nombre de transistors double tous les 1,5 ans. Mais maintenant, les progrès ralentissent et doublent tous les 2 ans. Examinons maintenant d'autres paramètres, par exemple, la vitesse d'horloge, qui détermine la vitesse de l'ordinateur. Ici, nous avons atteint le plafond il y a déjà 10 ans. Si vous vous souvenez, il y a 30 ans, les bons appareils avaient une fréquence de 1 mégaHertz, 20 ans plus tard, nous avons atteint 1 gigaHertz, c'est-à-dire que le processeur a commencé à fonctionner 1000 fois plus vite. Et puis ils ont atteint 3 gigaHertz et la stagnation s'est installée. Parce que nous sommes arrivés aux limites physiques. Même en théorie, nous ne pouvons pas augmenter la fréquence d'horloge au-dessus de 10 gigahertz. Voici un exemple pour vous lorsque la technologie se heurte à certaines limites physiques. Si vous regardez plus loin, alors littéralement dans cinq ans, nous rencontrerons un autre obstacle. Vous avez dit que selon la nouvelle version de la loi de Moore, le nombre de transistors dans les microcircuits devrait doubler. Et bientôt nous arriverons au fait qu'un seul transistor doit être composé d'atomes. Et c'est déjà impossible.
Que faire?
- Une des solutions est juste les ordinateurs quantiques. Ils vous permettront de résoudre rapidement certains problèmes généralement inaccessibles à un ordinateur classique. L'application la plus simple est de casser des codes, de déchiffrer des messages secrets. Ce qu'un ordinateur classique prendra des milliards d'années à faire, un ordinateur quantique d'une capacité de 1000 qubits (un qubit est un élément d'information dans un ordinateur quantique, comme un peu dans un ordinateur classique - auteur) le fera en quelques minutes. Une autre application d'un ordinateur quantique est de rechercher des données dans de grandes bases de données. Désormais, d'énormes quantités de données sont simplement stockées sans traitement, dans l'espoir qu'un jour, il y aura une grande puissance de calcul capable d'analyser ces données. Les ordinateurs quantiques peuvent le faire.
Vidéo promotionelle:
Quelles sont les chances que le premier ordinateur quantique soit russe?
- Minimal, car un ordinateur quantique n'apparaîtra pas dans 1 jour. La même séquence d'étapes: vous devez d'abord faire un qubit, puis 2, 10, 30 … Déjà à 300 qubits, vous pouvez résoudre une série de problèmes qui dépassent la puissance des supercalculateurs. Nous prévoyons maintenant l'apparition d'ordinateurs universels de 50 qubits dans les 3 prochaines années. Très probablement, cela se produira aux États-Unis ou en Europe avec la participation d'entreprises américaines. A titre de comparaison, un projet a été lancé en Russie pour créer un ordinateur avec 2 qubits. Autrement dit, nous sommes en retard sur les principaux acteurs, mais nous entrons néanmoins dans le cercle des pays qui développent ces technologies. Jusqu'à présent, notre niveau d'investissement est incommensurable. À lui seul, Google investit 100 millions de dollars dans le développement quantique, et nous avons un consortium qui s'occupe de deux qubits au total en a beaucoup moins. Mais ici, comme dans un marathon: il est important non seulement de gagner,mais courez. Parce que si vous avez terminé au moins dans la deuxième vague, vous obtiendrez des parts de marché. Aujourd'hui, une tâche adéquate pour la Russie est d'être dans le groupe des dirigeants.
Pouvez-vous estimer la taille du marché? Quel est le jackpot pour lequel les participants à la course quantique sont en compétition?
- Donner des chiffres est complètement ingrat, mais nous avons estimé que le marché des semi-conducteurs et des lasers était d'environ 3 billions de dollars par an. On s'attend à ce que le nouveau marché n'en soit pas moins. Lorsque les technologies quantiques entreront vraiment dans chaque foyer, le marché sera absolument gigantesque.
Et que peuvent-ils apporter à chaque foyer? À quoi sert une personne ordinaire si un ordinateur quantique résout des problèmes scientifiques délicats?
- Par exemple, une personne ordinaire aimera les cartes bancaires auxquelles il est impossible de voler de l'argent. Cette protection absolue est assurée par la cryptographie quantique. À propos, de telles communications sécurisées peuvent déjà être achetées en Occident, et nous prévoyons de disposer de ces appareils d'ici la fin de l'année. Les ordinateurs quantiques et les simulateurs quantiques peuvent permettre de trouver des matériaux aux propriétés nouvelles. Aujourd'hui, la voiture pèse 2 tonnes et pèsera … 20 kilogrammes. Vous pouvez le ramasser à la main et le mettre quelque part sur l'étagère. Du point de vue de la physique, il n'y a pas d'interdictions ici, mais les technologies informatiques conventionnelles ne permettent pas de trouver de telles solutions. Et un ordinateur quantique est capable de simuler un matériau avec ces propriétés. Ou supraconductivité à température ambiante. Ils se battent pour ce problème depuis de nombreuses décennies, mais ne peuvent pas le résoudre. Et cela va complètement changer notre vie:nous oublierons ce que sont les pertes d'énergie. Nous pourrons créer de puissants champs magnétiques qui retiendront les voitures volantes et les trains à lévitation magnétique. Ils voyageront à la vitesse d'un avion et sont très bon marché.
Vous parlez de coopération avec des partenaires occidentaux. Que pouvons-nous leur offrir? Nous n'avons pas beaucoup d'argent. Il y a des scientifiques forts, mais beaucoup d'entre eux travaillent dans les universités occidentales aujourd'hui …
- Curieusement, nous avons beaucoup de scientifiques qui se sont réalisés avec succès en Occident, mais qui sont revenus et ont lancé des laboratoires en Russie. Il est très utile pour nous de soutenir de tels projets. Ainsi, des écoles avec une expérience mondiale sont créées dans notre pays.
Yaroslav KOROBATOV