Voir la source de Informatique quantique

{{Voir homonymie|Quantique}}{{À actualiser|date=décembre 2024}}{{sources|date = décembre 2013}}
[[File:IBM Q system (Fraunhofer 2).jpg|thumb|upright=1.2|Q System One, un ordinateur quantique par [[IBM]] à partir de 2019 avec 20 qubits supraconducteurs<ref>{{article|nom=Russell |prénom=John |date=January 10, 2019 |titre=IBM Quantum Update: Q System One Launch, New Collaborators, and QC Center Plans |langue=en-US |périodique=HPCwire |url=https://www.hpcwire.com/2019/01/10/ibm-quantum-update-q-system-one-launch-new-collaborators-and-qc-center-plans/ |consulté le=2023-01-09}}</ref>]]
L''''informatique quantique''' est le sous-domaine de l'[[informatique]] qui traite des [[Calculateur quantique|calculateurs quantiques]] et des [[Modèle de calcul|modèles de calcul]] associés. La notion s'oppose à celle d'informatique dite « classique » n'exploitant que des phénomènes décrits par la [[physique classique]], notamment l'[[électricité]] (exemple du [[transistor]]) ou la [[mécanique classique]] (exemple historique de la [[machine analytique]]). En effet, l'informatique quantique utilise également des phénomènes décrits par la [[mécanique quantique]], comme l'[[intrication quantique]] ou la [[Principe de superposition quantique|superposition quantique]]. Les opérations ne sont plus basées sur la manipulation de [[Bit (informatique)|bits]] dans un état 1 ''ou'' 0, mais de [[qubit]]s en superposition d'états 1 ''et'' 0.
Comme toutes les sciences dites "quantiques", l'informatique quantique est une science qui traite de sujets en rapport avec l'infiniment petit. 
Ainsi, ce qui permet les super-calculateurs quantiques en informatique, c'est l'utilisation d'unités de calculs infiniment petits et pouvant contenir énormément d'informations, qu'on appelle des Qbits (des Qtrits et des Qdits aussi, selon ce qu'on veut faire). Ce traitement particulier a permis notamment des prouesses de miniaturisation et des avancées spectaculaires pour augmenter les cadences de calcul, mais aussi pour construire de nouveaux outils, comme par exemple, les lunettes quantiques (capables d'aider les scientifiques, les médecins, etc.). 

== Histoire ==
=== Fondation ===
{{section à sourcer| date= avril 2021}}
Selon la [[loi de Moore]], le nombre de composants présents sur des [[microprocesseur]]s double tous les 18 mois. Cette « loi » pouvant devenir fausse à terme en raison des effets quantiques à très petite échelle. [[Richard Feynman]] suggéra de changer de [[paradigme]] et de ne plus {{cita | subir}} ces effets quantiques, mais au contraire de les {{cita | utiliser}} pour assurer une sorte de parallélisme du calcul.

Alors que selon la [[thèse de Church]] tout calcul doit être exécutable sur une [[machine de Turing universelle]], ce type de machine ne semble pas pouvoir simuler un calculateur quantique. Dans un premier temps<ref>{{Ouvrage|langue=en|auteur1=Alain Brochier|titre=Les calculateurs analogiques|année=2008}}</ref>, un autre type de calcul semblait avoir contredit cette thèse, le [[calculateur analogique]]. Cette contradiction apparente a néanmoins été {{quand|rapidement}} {{par qui|réfutée}} parce que la question du [[Bruit_de_grenaille|bruit]] n'avait pas été abordée, et la surpuissance espérée du calculateur analogique est réduite par ce bruit de fond qui nuit à la précision des mesures.

La prise en compte du bruit et sa compensation sont également un des défis du calculateur quantique. En particulier, la théorie de l'[[information quantique]] traite des [[code quantique|codes correcteurs quantiques]] et du [[calcul quantique avec tolérance d'erreurs]].

=== Résultats non négatifs ===
Deux résultats des années 1990 indiquent que des ordinateurs équipés de circuits de calcul quantique pourraient aborder des problèmes, qui sont en termes de [[Théorie de la complexité (informatique théorique)|complexité algorithmique]], hors de portée des [[Machine de Turing|machines de Turing]], [[Machine de Turing non déterministe|déterministes comme stochastiques]] : en 1994, [[Peter Shor]] invente un algorithme ([[algorithme de Shor]]) qui permet de calculer en un temps polynomial (et non exponentiel) la [[décomposition en produit de facteurs premiers]] et le [[logarithme discret]]. En 1995, [[Lov Grover]] propose un algorithme ([[algorithme de Grover]]) permettant une [[algorithme de recherche|recherche]] rapide dans un [[espace (notion)|espace]] non structuré.

Les problèmes résolus par l'algorithme de Shor sont ceux du cassage rapide d'un chiffrement en cryptographie. Sans que l'algorithme de Grover représente un progrès comparable, il a en revanche une base d'utilisation bien plus importante, presque tous les ordinateurs se livrant en permanence à des travaux d'accès à des bases de données.

== Les bases physiques ==
Le « calcul » quantique utilise la mécanique quantique. Les phénomènes utiles sont l'intrication quantique et la superposition. Il est cependant nécessaire de prévoir les effets de la [[décohérence]] {{pas clair | inhérente à la théorie de la réalité vue dans une mathématique ensembliste appliquée en dehors de l'échelle macroscopique<ref>Voir [[fractale]] et contextualisation de la physique de l'électricité macroscopique et celle de la matière sur la « virtualité » de l'information et son expression liées dans l'espace-temps.</ref>. Il n'existe pas — en {{date-|janvier 2015}} — d'[[algorithmique]] quantique : même un ordinateur utilisant des circuits de calcul quantiques conserve pour ses circuits de ''contrôle'' une logique de [[John von Neumann|von Neumann]] non probabiliste mais bien finie dans le temps et non ambiguë.}}

;Fonction d'onde

La [[fonction d'onde]] en mécanique quantique est la représentation de l'état quantique dans la base de dimension infinie des positions. La probabilité de présence des particules représentées par cet état quantique est alors directement le carré de la norme de cette fonction d'onde.

;État quantique

En mécanique quantique, l'état d'un système est un point dans un [[espace vectoriel]] [[espace de Hilbert|hilbertien]] ; l'espace à considérer dépend du système étudié. On utilise la [[notation bra-ket]] pour décrire les [[état quantique|états quantiques]] de manière simple. Par exemple, l'espace des états d'une particule sans spin est l'espace des fonctions de <math>\mathbb{R}^{3} \rightarrow \mathbb{C}</math> à [[carré sommable]]. Lorsque l'on associe deux systèmes pour en faire un système composé, l'espace des états de ce système composé est le [[produit tensoriel]] des espaces des états des deux systèmes.

On retrouve également le [[déterminisme]] de la mécanique classique, c'est-à-dire que l'on peut calculer comment l'état d'un système va évoluer au cours du temps, grâce à l'[[équation de Schrödinger]], ''sauf lorsqu'il y a une mesure'' de l'état de notre système, auquel cas l'évolution n'est plus déterministe, mais probabiliste.

Il s'agit là d'une ''différence majeure'' avec la mécanique classique, qui découle du [[Postulats de la mécanique quantique|postulat]] de [[réduction du paquet d'onde]] et qui permet de donner une interprétation probabiliste aux états quantiques.

Supposons qu'un [[système quantique]] se trouve dans un état <math>|\psi \rangle</math> et que l'on veuille mesurer une [[observable]] <math>\hat{A}</math> du système ([[énergie]], [[Vecteur position|position]], [[spin]]…). Les [[vecteur propre|vecteurs propres]] de <math>\hat{A}</math> sont notés <math>|a_i \rangle</math> et les [[valeur propre|valeurs propres]] correspondantes <math>\alpha_i</math>, que l'on supposera non [[Cas_dégénéré#En_algèbre|dégénérées]] pour simplifier. Comme le postule le principe de réduction du paquet d'onde, la [[Mesure physique|mesure]] de A ne peut donner comme résultat que l'un des <math>\alpha_i</math>, et la probabilité d'obtenir le résultat <math>\alpha_i</math> est <math>{|\langle a_i|\psi \rangle|}^2</math>. Supposons que la mesure donne pour résultat <math>\alpha_p</math>, le système est passé lors de la mesure et de façon instantanée de l'état <math>|\psi \rangle</math> à l'état <math>|a_p \rangle</math>.

On voit dès lors l'interprétation que l'on peut faire des [[produit scalaire|produits scalaires]] <math>\langle a|\psi \rangle</math>, où <math>|a \rangle</math> est un état quelconque : en effet, en supposant l'existence d'une observable dont <math>|a \rangle</math> serait un des états propres, on peut dire que ''la [[probabilité]] de trouver le système dans l'état <math>|a \rangle</math>'' (sous-entendu : si on faisait la mesure) est <math>{|\langle a|\psi \rangle|}^2</math>. Pour cette raison, le produit scalaire est appelé ''amplitude de probabilité''.

Il existe d'autres représentations mathématiques de l'état d'un système, la [[matrice densité]] étant une généralisation de la représentation exposée ici.

=== Cristaux quantiques ===
Des scientifiques ont réussi à créer des groupes de particules quantiques (quantums) changeant constamment d'état sans jamais trouver un état d'équilibre, ce qui correspond à un nouvel état de la matière. Ils ont pour cela utilisé des lasers pour inverser le [[spin]] d'[[ion]]s, générant une oscillation que ces cristaux peuvent maintenir sans consommer d'énergie supplémentaire. Tout comme les atomes des cristaux normaux sont stables (c'est-à-dire résistants aux changements dans l'espace), les cristaux de temps semblent se maintenir, ce qui présente un intérêt pour l'informatique quantique<ref name=Science2017>''[http://www.sciencemag.org/news/sifter/enter-time-crystal-new-form-matter Enter the time crystal, a new form of matter]'', Science Mag, 09 mars 2017</ref>.

=== Intrication quantique ===
{{Article détaillé|Intrication quantique}}

En mécanique quantique, on appelle [[intricat]] un état physique où sont intriqués un système S1 et un système S2 sans que l'[[espace de Hilbert]] soit la somme tensorielle de l'espace de S1 et de l'espace S2. Il y a même au contraire corrélation complète de S1 et de S2 de sorte que l'entropie de (S1 union S2) dans un intricat est simplement celle de S2 ou de S1. Il y a sous-additivité complète.

L'intrication quantique est la ressource naturelle principale, utilisée en informatique quantique : actuellement, on la compare même au [[fer]], tel que considéré à l'[[âge du bronze]]. De fait, la théorie de l'informatique quantique a beaucoup progressé depuis que l'on sait réaliser des intricats de faible [[décohérence]] : alors il est devenu pensable de prévoir un futur [[ordinateur quantique]]. Les mathématiciens (Shor, Kitaev,…) ont fondé le tout nouveau calcul quantique, qui est {{Référence souhaitée|en train de révolutionner le calcul de la [[théorie de la complexité (informatique théorique)|complexité algorithmique]]}}.

=== Bits vs qubits ===
Les opérations ne sont plus appliquées à des [[Bit (informatique)|bits]], mais à des [[Qubit|qubits]]. L'espace des états possibles n'est pas le même que dans le monde classique. Les deux qubits possibles sont <math>|0 \rangle</math> et <math>|1 \rangle</math>. Une différence majeure avec les bits, c'est qu'un qubit peut être dans un état superposé : c'est le phénomène de [[Principe de superposition quantique|superposition]]. Un qubit est représenté de manière générale par
:<math>\alpha |0\rangle + \beta |1 \rangle</math>
où <math>\alpha</math> et <math>\beta</math> sont des nombres complexes et <math>|\alpha|^2 + |\beta|^2 = 1</math>. Donc, à la mesure, on trouve <math>|0 \rangle</math> avec une probabilité <math>|\alpha|^2</math> et <math>|1 \rangle</math> avec une probabilité de <math>|\beta|^2</math>. Surviennent ainsi les questions de [[mesure quantique]], de [[distinction des états quantiques]] et de [[mesure projective]].

Il y a plusieurs façons [[physique]]s de fabriquer un qubit. Parmi celles-ci :
* spin d'électron ;
* [[Niveau d'énergie|niveaux d'énergie]] dans un [[atome]] ;
* polarisation d'un [[photon]].

== Les bases mathématiques ==
=== Algèbre linéaire ===
Selon le principe de physique quantique, on conçoit le [[système physique]] comme un [[espace de Hilbert]] à <math>d</math> dimensions. Une panoplie d'outils pour traiter ces entités existe en [[algèbre linéaire]]. La notation habituelle pour les [[vecteur]]s est remplacée par la [[notation bra-ket]] telle qu'expliquée ci-dessus pour les états quantiques <math>\psi</math>, simplifiant l'écriture des [[produit scalaire|produits scalaires]]. Les états quantiques sont représentés par des vecteurs.

Le vecteur aussi appelé ''ket'' :
:<math>|\psi \rangle</math>

Le vecteur dual (autrement dit, [[transposition (algèbre)|transposé]] et [[conjugaison (algèbre)|conjugué]]) du ket, aussi appelé ''bra'' :
:<math>\langle \psi |</math>

Les matrices typiquement utilisées sont : [[hermitien|matrice hermitienne]], [[matrice normale]], [[matrice unitaire]], [[matrice définie positive|matrice positive]], [[matrice densité|matrice de densité]], [[matrices de Pauli]], [[matrice de Hadamard]].

;Matrices de densité

Les [[matrice densité|matrices de densité]] sont des objets mathématiques qui peuvent traiter tous les types d'[[état quantique|états quantiques]] utiles à l'informatique quantique : l'[[état pur]] tout comme l'[[état mélangé]], qui est un mélange d'états purs.

;Opérations ou théorèmes utiles
Les matrices ont généralement la fonction d'[[Opérateur (mathématiques)|opérateur]]s linéaires. De plus, certaines opérations sur ces opérateurs sont également définies.

* Opérations sur les vecteurs <math>|\phi \rangle</math> et <math>|\psi \rangle</math> : [[produit scalaire]] <math>\langle \phi |\psi \rangle</math>, [[produit tensoriel]] <math>|\phi \rangle \otimes |\psi \rangle</math> ou <math>|\phi \rangle |\psi \rangle</math>
* Opérations sur les matrices ''A'' : [[conjugaison (algèbre)|conjugaison]] complexe ''A<sup>*</sup>'' ou hermitienne ''A<sup>t</sup>'', [[transposition (algèbre)|transposition]] ''A<sup>T</sup>'', [[trace (algèbre)|trace]] ''tr(A)'', [[diagonalisation]]
* Mesures : [[mesure quantique]], [[distinction des états quantiques]] et [[mesure projective]]. Les mesures projectives sont des [[Opérateur (mathématiques)|opérateur]]s qui sont des [[Projecteur (mathématiques)|projecteurs]] ([[observable]]s)
* Théorème de [[Valeur propre, vecteur propre et espace propre|décomposition spectrale]], [[inégalité de Cauchy-Schwarz]]

=== Algèbre abstraite ===
Du domaine de l'[[algèbre abstraite]], les [[groupe (mathématiques)|groupe]]s de [[Groupe de Lie| Lie]] suivants sont utiles : [[Groupe spécial unitaire|<math>SU(2)</math>]] et [[Groupe orthogonal|<math>SO(3)</math>]].

<math>SU(2)</math>, le groupe spécial unitaire de degré <math>2</math>

Le groupe [[Groupe spécial unitaire|<math>SU(2)</math>]] est isomorphe au groupe des [[quaternion]]s de valeur absolue <math>1</math> et est donc identique à la sphère <math>S^3</math> de dimension <math>3</math>. Comme les quaternions représentent les rotations dans l’espace à <math>3</math> dimensions, il existe un homorphisme surjectif de groupes de Lie <math>SU(2) \rightarrow SO (3, \R)</math> de noyau <math>\{I, -I\}</math>.
Les matrices dites [[matrices de Pauli]] forment une base de <math>SU(2)</math>. Ces matrices sont souvent utilisées en mécanique quantique pour représenter le [[spin]] des particules.

<math>SO(3)</math>, le groupe orthogonal de degré <math>3</math> du corps <math>\mathbb R</math>

Le groupe [[Groupe orthogonal|<math>SO(3)</math>]], compris comme l’ensemble des rotations dans l’espace tridimensionnel, est appelé groupe des [[Rotation dans l'espace|rotations]].

En termes de [[topologie algébrique]], pour <math>n > 2</math>, le [[groupe fondamental]] de <math>SO(n)</math> est le [[groupe cyclique]] d’ordre <math>2</math> et le [[groupe Spin]] <math>\operatorname {Spin}(n)</math> est son [[recouvrement universel]]. Pour <math>n = 2</math>, le groupe fondamental est le groupe cyclique infini et son recouvrement universel correspond à la droite des réels.

== Sous-domaines ==
=== Complexité algorithmique ===
:''Pour l'article détaillé, voir [[complexité algorithmique quantique]].''

Une sous-branche de la [[théorie de la complexité (informatique théorique)|théorie de la complexité]] pour traiter de l'[[algorithmique]] de l'informatique quantique.

=== Ordinateurs quantiques ===
Le calcul automatique utilisant les propriétés quantiques peut se concevoir en deux familles possibles :
* Un [[ordinateur]], c'est-à-dire une machine du type de [[John von Neumann|von Neumann]] dont le programme lui-même serait quantique, en particulier les adresses d'exécution<ref>{{en}} [https://www.sciencemag.org/content/334/6052/61?related-urls=yes&legid=sci;334/6052/61 « ''{{Langue|en|Implementing the Quantum von Neumann Architecture with Superconducting Circuits}}''»], [[Science (revue)|''Science'']], 7 octobre 2011.</ref>,
* Un calculateur quantique, c'est-à-dire un ordinateur classique utilisant simplement un circuit quantique de calcul.

{{Article détaillé|calculateur quantique}}

Un calculateur quantique opère ses calculs grâce, entre autres, à la superposition d'états quantiques. De petits calculateurs quantiques ont déjà été construits dans les années 1990 et des progrès sont en cours. C'est un domaine en plein essor soutenu financièrement par de nombreuses organisations, entreprises ou gouvernements, du fait de l'importance de l'enjeu : révolutionner l'informatique avec une puissance et des opérations inimaginables à l'aide d'un ordinateur classique.

La fabrication d'un « ordinateur quantique » nécessiterait l'utilisation de techniques que l'on commence à peine à maîtriser pour certaines. Les circuits de calcul quantique sont dans les modèles théoriques actuels utilisés par un programme d'ordinateur classique et font qu'on parle plutôt de ''circuit de calcul quantique'', sorte de périphérique de calcul rapide. Il s'agit pour le reste d'algorithmes classiques utilisant des circuits de calcul quantique et non (en tout cas pour le moment, 2009) d'« algorithmes quantiques ».

=== Théorie de l'information quantique ===
:''Pour l'article détaillé, voir [[théorie de l'information quantique]].''

Une sous-branche de la [[théorie de l'information]] pour traiter de l'[[information]] de l'informatique quantique.
Les principaux sujets traités sont les [[code quantique|codes correcteurs quantiques]] et le [[calcul quantique avec tolérance d'erreurs]]. La [[téléportation quantique]] joue aussi un rôle central.

=== Cryptographie quantique ===
[[Image:Laser optique.jpg|thumb|right|Exemple de disposition d'un cryptosystème quantique.]]

:''Pour l'article détaillé, voir [[Cryptographie quantique]].''

La cryptographie quantique, plus correctement nommée distribution quantique de clés, désigne un ensemble de protocoles permettant de distribuer une [[clé de cryptage|clé de chiffrement]] secrète entre deux interlocuteurs distants, tout en assurant la sécurité de la transmission grâce aux lois de la [[physique quantique]] et de la [[théorie de l'information]]. Cette clé secrète peut ensuite être utilisée dans un algorithme de [[chiffrement symétrique]], afin de chiffrer et déchiffrer des données confidentielles.

== Recherche et développement ==
[[Fichier:Telep.jpg|vignette|Un diagramme de circuit pour la téléportation quantique.]]
En {{date-|août 2016}}, la Chine lance le premier satellite au monde à communication quantique, issu d'une technologie autrichienne<ref name="EuropeSeDote"/>.

En {{date-|janvier 2017}}, l'[[Institut Laue-Langevin]] de [[Grenoble]] dévoile dans la revue scientifique [[Nature (revue)|Nature]] sa collaboration avec des universités européennes sur la recherche d'[[aimant moléculaire|aimants moléculaires]] qui pourraient être utilisés dans l'avenir pour l'informatique quantique<ref>{{Lien web|langue=en|titre=Molecular magnets closer to application in quantum computing|url=http://www.nextbigfuture.com/2017/05/molecular-magnets-closer-to-application-in-quantum-computing.html|site=nextbigfuture.com|consulté le=2017-05-16}}</ref>.

En 2018, le [[Conseil européen]] débloque une bourse de 14 M € pour trois équipes de scientifiques grenoblois pour tenter de développer un nouvel ordinateur quantique plus puissant que les existants<ref>{{Article|langue=fr|auteur1=Jean-Baptiste Auduc|nom1=lessor38.fr|titre=L'ordinateur quantique pourrait naître à Grenoble|périodique=L'Essor Isère|date=9 novembre 2018|lire en ligne=https://www.lessor38.fr/l-ordinateur-quantique-pourrait-naitre-a-grenoble-23202.html|consulté le=2018-11-11|pages=}}</ref>. Le centre de recherche belge [[Institut de microélectronique et composants|IMEC]] et l'institut de recherche français [[Laboratoire d'électronique et de technologie de l'information|CEA-Leti]] signent un mémorandum d’accord pour un partenariat stratégique dans les domaines de l’intelligence artificielle et de l’informatique quantique à des vues industrielles<ref>{{Lien web|langue=fr|nom1=CEA|titre=Imec et le CEA unissent leurs forces sur l'intelligence artificielle et l'informatique quantique|url=http://www.cea.fr/presse/Pages/actualites-communiques/ntic/Imec-et-le-CEA-unissent-leurs-forces-sur-l'intelligence-artificielle-et-l'informatique-quantique.aspx|site=CEA/Espace Presse|date=2018-11-20|consulté le=2018-11-22}}</ref>.

Fin 2018, le président [[Donald Trump|Trump]] signe un projet de loi pour dynamiser la recherche en informatique quantique avec l'approbation par consentement unanime du Sénat et par 348 voix contre 11 au parlement. La loi engage le gouvernement à verser 1,2 milliard de dollars pour financer des activités de promotion de la [[science de l'information]] quantique sur une période initiale de cinq ans, préconise la création d'un bureau national de coordination quantique ainsi que l'élaboration d'un plan stratégique quinquennal et un comité consultatif du quantique chargé de conseiller la Maison-Blanche<ref>{{Lien web|langue=fr|auteur1=Jonathan|titre=Trump signe un projet de loi pour dynamiser la recherche en informatique quantique avec 1,2 milliard de dollars|url=http://www.developpez.com/actu/239059/Trump-signe-un-projet-de-loi-pour-dynamiser-la-recherche-en-informatique-quantique-avec-1-2-milliard-de-dollars/|site=Developpez.com|date=26 décembre 2018|consulté le=2018-12-27}}</ref>.

En 2019, l'Union européenne lance le programme OPENQKD visant à développer une infrastructure de télécommunications quantiques qui s'appuiera sur un réseau terrestre de fibre optique et une [[constellation de satellites]], en particulier pour renforcer drastiquement la sécurité des applications critiques<ref name="EuropeSeDote">{{Lien web |auteur=Rémy Decourt |titre=L'Europe se dote d'une infrastructure de télécommunications quantiques |url=https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/communication-quantique-europe-dote-infrastructure-telecommunications-quantiques-78759/ |date=16 décembre 2019 |site=[[Futura Sciences]] |consulté le= 29 décembre 2019}}.</ref>{{,}}<ref>https://cordis.europa.eu/project/id/857156</ref>. Ce programme est réparti dans quatre domaines : le calcul quantique, la simulation quantique, la communication quantique et la métrologie quantique<ref name="EuropeSeDote"/>. Selon Marko Erman, directeur technique de Thales, l'objectif est de mettre en service un « réseau sécurisé par le quantique opérationnel d'ici 2028 et le passer en mode réseau d'information quantique vers 2035 »<ref name="EuropeSeDote"/>.

Fin 2019, des scientifiques de l’[[université de Bristol]] et de l’[[université technique du Danemark]] réalisent la première [[téléportation quantique]] entre deux puces informatiques<ref>{{Lien web |auteur=Valentin Cimino |titre=La première “téléportation quantique” entre deux puces informatiques a eu lieu |url=https://siecledigital.fr/2019/12/28/la-premiere-teleportation-quantique-entre-deux-puces-informatiques-a-eu-lieu/ |date=28 décembre 2019 |site=Siècle digital |consulté le= 29 décembre 2019}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |titre=First chip-to-chip quantum teleportation harnessing silicon photonic chip fabrication |url=https://www.bristol.ac.uk/news/2019/december/quantum-teleportation.html |date=23 décembre 2019 |site=[[Université de Bristol|bristol.ac.uk]] |consulté le= 29 décembre 2019}}.</ref>.

En 2023, L'ordinateur quantique IBM Quantum System One de Bromont, Canada est opérationnel, déployant sa capacité de calcul surmultipliée. Installé au rez-de-chaussée de l'usine de semi-conducteurs d'IBM dans un local vitré. Utilisé par cinq entreprises et start-ups, il offre une puissance de calcul quantique permettant d'explorer des concepts au-delà des limites de l'informatique classique, révolutionnant ainsi les approches de la résolution de problèmes complexes. Sa cuve métallique cache en fait des arborescences qui partent de sa base cylindrique qui abrite un réfrigérateur qui maintient à une température de -270 degrés Celsius la [[supraconductivité]] de l’ordinateur quantique. L’ordinateur comme tel est calé au fond du cylindre, couvre une superficie de 1 cm sur 1 cm et est pourtant capable de générer une puissance de 127 qubits ([[qubit|quantum bit]]).

== Programmation ==
Selon le langage dans lequel on programme, plusieurs bibliothèques simulant du calcul quantique sont utilisables pour s'initier à l'informatique quantique :
* [[Qiskit]] ;
* [[Microsoft]] Quantum Development Kit et son langage [[Q Sharp]] ;
*Cirq<ref>{{Lien web |titre=Cirq |url=https://quantumai.google/cirq?hl=fr |site=Google Quantum AI |consulté le=2021-01-11}}</ref>, le langage développé par Google ;
*myQLM et son langage [[AQASM]].

== Notes et références ==
{{Références}}

== Voir aussi ==
=== Bibliographie ===
* {{en}} M.A. Nielsen et Isaac Chuang, ''Quantum Computation and Quantum Information'', Cambridge University Press, 2000.
* {{Ouvrage|auteur1=[[Jozef Gruska]]|titre=Quantum computing|lieu=Londres|éditeur=McGraw-Hill Companies|année=1999|pages totales=439|isbn=978-0-07-709503-1}}.

=== Liens internes ===
* [[Algorithme de Grover]]
* [[Algorithme de Deutsch-Jozsa]]
* [[Logarithme d'une matrice]]

=== Liens externes ===
* [https://www.franceculture.fr/emissions/la-methode-scientifique/la-methode-scientifique-emission-du-mercredi-16-octobre-2019 «Suprématie quantique, que de la Google ?», ''La Methode scientifique'', France Culture, 16 octobre 2019]
* {{fr}} [http://epiq.physique.usherbrooke.ca/?section=intro Introduction à l'informatique quantique sans équations], Alexandre Blais (Yale)
* {{en}} [https://arxiv.org/abs/quant-ph/9809016 Introduction à l'informatique quantique], pour les '''non'''-physiciens, Michel Le Bellac (CNRS)
* {{en}} [http://www.quantiki.org Wiki d'informatique quantique]
* [https://gna.org/projects/quantumlibrary Quantum Library] : Bibliothèque C++ simulant le comportement de qubits permettant le développement d'algorithme quantique

{{Palette|Mécanique quantique}}
{{Portail|informatique|informatique théorique}}

[[Catégorie:Informatique quantique|*]]
[[Catégorie:Technologie émergente]]