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Tech.Rocks Summit 2021
L'ordinateur quantique : une révolution ?
- Julien Bobroff (Physicien, professeur, Université Paris-Saclay)
Tech.Rocks Summit 2021 · 9 décembre 2021 · 35 min · en français
Résumé
L'ordinateur quantique est à la mode : suprématie quantique annoncée par Google, cloud quantique chez IBM et Amazon, réseau internet quantique en Chine, plan quantique français… Le talk explique comment fonctionne cet étrange ordinateur et d'où il tire sa force, ses concepts, ses technologies clés et ses applications possibles, mais aussi les verrous qui freinent encore les progrès, pour aider à juger si nous sommes vraiment à l'aube d'une révolution quantique.
Summary
Quantum computing is all the rage: Google claiming quantum supremacy, IBM and Amazon touting quantum clouds, China announcing a quantum internet, a French national quantum plan… The talk explains how this strange computer works and where its power comes from, its concepts, key technologies and possible applications, as well as the obstacles still holding progress back, to help decide whether we really are at the dawn of a quantum revolution.
Thèmes : Architecture & développement
Transcript complet
Transcription automatique, à relire : les noms propres peuvent être mal orthographiés.
Bonjour, je m'appelle Julien Bobroff, je suis physicien, professeur à l'université Paris-Saclay, et je vous retrouve tout de suite. Bonjour! Donc comme promis, je vais vous parler d'ordinateurs et d'informatique quantique. C'est vraiment la hype du moment, l'ordinateur quantique, on en entend parler beaucoup dans les médias. Alors j'ai hésité à reprendre des présentations et puis des extraits d'actualité. Donc là on a, faut-il croire à l'ordinateur quantique et si oui pour quand? Bon ça résume à peu près bien le problème. On a aussi des trucs qui foutent un peu plus la trouille. Les ordinateurs quantiques vont-ils mettre les hackers au chômage? Donc qu'est-ce qui se passe du côté de la cryptographie, de la cryptographie quantique? Et puis alors en 2019, ça c'était un vrai choc je crois, y compris dans les grands médias, le monde titre Google annonce une percée majeure dans le calcul quantique. Et alors se cache derrière cette une-là la suprématie quantique.
Google annonce avoir atteint la suprématie quantique, avoir battu tous les ordinateurs classiques sur un calcul particulier. Et pas longtemps après, les Chinois dans la course, en décembre 2020, vous voyez un an après, annoncent eux aussi avoir atteint la suprématie quantique. Donc on sent en plus une compétition internationale violente sur l'informatique quantique. Et puis en France, bien sûr, en France, il y a plein d'excitation autour de la physique quantique. Emmanuel. Macron annonce un plan quantique. Il est venu dans mon université annoncer presque 2 milliards d'euros pour l'ordinateur quantique. Donc qu'est-ce qui se cache derrière toute cette hype, toute cette excitation? C'est ce qu'on va essayer de voir ensemble. Alors on s'amusait à demander aux gens de la communauté Tech.Rocks, mais qu'est-ce que vous avez envie d'entendre exactement sur l'ordinateur quantique? Est-ce que vous voulez un cours de quantique? Et alors la réponse, il y a une personne qui a répondu ça, je trouvais ça très bien, il a dit... J'ai vraiment envie de comprendre ce que c'est que ce nouveau type d'ordinateur. Est-ce qu'il va nous mettre à la retraite? Je crois que c'est la bonne question à se poser quand on est dans le monde de la tech et de l'informatique. Est-ce que cet ordinateur va tout révolutionner, oui ou non? Et on va essayer, dans les 30 minutes à venir, de répondre à cette question. Donc moi, je vais vous faire l'ordinateur quantique en cinq questions. Vous allez voir, ce ne sont pas des questions qui volent très haut.
Et je vais essayer de vous amener progressivement à comprendre vous-même ce qu'il y a en jeu dans cette révolution quantique qui se joue en ce moment. Alors première question, très bête, on ne va pas commencer à se prendre la tête sur la physique quantique, on va déjà se demander quelle tête ça a un ordinateur quantique. Alors je vous en ai choisi trois. Alors le premier, c'est justement celui de Google. Voilà, Google avec cette espèce de machine à tuyaux a atteint la suprématie quantique. Alors là, ce que vous voyez en fait, c'est un cryostat, c'est une manite de laboratoire. Le gros machin, ça consiste juste à refroidir à 0,01 degré du zéro absolu le microprocesseur qui lui fait cette taille-là à peu près. Voilà, c'est un microprocesseur de 2-3 cm. Et toute la carlingue que vous voyez autour, c'est pour protéger, parce qu'il fait tellement froid à l'intérieur qu'il ne faut qu'il n'y ait aucun contact thermique avec l'extérieur. Donc ça, c'est un ordinateur quantique. Alors, je vous en montre un deuxième. Alors, celui-là, il n'a rien à voir. Vous voyez, il y a une toute petite puce comme ça qui fait flotter au-dessus d'elle les petits points bleus que vous voyez. Alors, ce n'est pas, je ne sais pas, le gaz chez vous. Chaque... Petit point bleu, c'est un atome, un atome qui flotte, un ion en fait, qui flotte au-dessus de la puce. Donc sur un centimètre, on a une trentaine d'atomes qui flottent comme ça et qui brillent. Et ça, c'est une autre forme d'ordinateur quantique.
Puis une troisième forme, c'est celui des Chinois. Les Chinois, ils utilisent, vous voyez, beaucoup de rayons laser, beaucoup de lumière, de la photonique, des photons, pour faire leur ordinateur quantique. Ce que je voulais vous montrer avec ces trois images, c'est que ça ressemble à tout sauf à un ordinateur. Vous ne l'aurez pas chez vous, sur le coin de votre table. En gros, c'est un laboratoire. C'est un laboratoire de physique, un laboratoire quantique, un ordinateur quantique. Ça ne veut pas dire qu'on ne pourra pas les utiliser dans le cloud, par exemple. Il y a déjà IBM qui a mis plusieurs ordinateurs quantiques dans le cloud. Mais on n'en aura pas des milliards sur Terre. On n'en aura que quelques-uns. En laboratoire parce qu'on est dans des conditions relativement extrêmes et vous allez tout de suite comprendre pourquoi. Donc ça c'était ma question numéro 1, à quoi ça ressemble? Question numéro 2, comment ça marche? Alors là, désolé, pour comprendre comment ça marche, il faut comprendre un petit peu de physique quantique. Donc c'est le moment un peu douloureux de la conférence où je vais essayer de vous expliquer 4 concepts de physique quantique en 5 minutes. Et vous allez voir que ces 4 concepts, ça va nous permettre à la fois de comprendre comment ça marche, comment le programmer et aussi les limites. Donc c'est vraiment important que vous me suiviez pendant ces 4 concepts. Voilà, accrochez-vous. Concept numéro 1, je sais qu'on est un peu avant déjeuner, mais on va parler de dualité entre particules. Le concept numéro 1, il va consister à essayer de vous décrire quelle est la tête d'une particule quantique.
Un de ces électrons, un de ces atomes qu'on va manipuler ensuite dans l'ordinateur. Regardons-le comme ça. Si je l'avais là devant moi, quelle tête il aurait? Vous avez vu une petite bille bleue brillante, mais en fait, le point clé... C'est est-ce que vous êtes en train de le regarder et de le mesurer ou est-ce que vous le laissez tranquille? Si vous le laissez tranquille, tranquille, votre particule quantique va occuper toute une zone de l'espace. Vous la voyez là, on imagine une sorte de nuage un peu flottant, nous on parle de fonction d'onde quantique. Donc il est là, on dit qu'il est là en probabilité, c'est-à-dire qu'il est un peu partout à la fois. Ce n'est pas juste qu'il va vite, c'est qu'il est vraiment là partout à la fois, tant que vous ne le mesurez pas. Et si vous commencez à essayer de le mesurer, il se réduit soudainement là en un point. Alors si vous refaites l'expérience, je recommence, j'ai ma boule, je le remesure, il se réduit, mais cette fois-ci ici. Et à chaque fois que vous allez le mesurer, il va se réduire à un endroit différent, quelque part dans l'espace. Cette sphère. Donc si vous le faites un milliard de fois, à la fin, vous allez voir se dessiner cette espèce de fonction d'onde quantique qui était là, sous-jacente, mais que vous n'arriviez pas à capturer si vous essayez de la regarder directement. Ça, c'est la dualité onde-particule. Et puis, la mesure. Vous voyez que l'acte de mesure, il est très violent en physique quantique.
C'est très différent de ce dont on a l'habitude dans la vie de tous les jours. On a vu tous les jours, si je laisse tomber un objet et que je le prends en photo, ça ne change rien à la chute de l'objet. En physique quantique, si je prends en photo mon objet, ça le réduit soudainement en un point. On dit qu'on le mesure. Alors le nom savant, vous allez voir, c'est« je réduis son paquet d'ondes». Ça veut bien dire que je réduis cette fonction d'onde en un point. Ça, c'est le concept 1. Concept 2, une fois qu'on sait qu'on a cette espèce d'onde qui existe, si on la coince, qu'on la met dans une boîte, par exemple dans un ordinateur, elle ne va adopter... Que certaines formes, par exemple ça va être une sphère, ou alors un truc à deux lobes, ou à quatre lobes, ou une sphère un peu plus grosse. Elle a une sorte de catalogue de formes, et elle choisit entre ces formes. Alors ça c'est une conséquence dramatique, c'est ce qu'on appelle la quantification. C'est-à-dire que si vous regardez par exemple son énergie, la forme la plus simple, on va dire que c'est une sphère, ça va être une énergie assez basse, un petit palier. Et puis la forme suivante, c'est le palier suivant, et la forme suivante, c'est le palier suivant. Donc on a des... Palier se dessiner. Alors ça c'est absolument crucial, ça veut dire que c'est très discontinu, c'est comme les barreaux d'une échelle, mais vous n'avez pas le droit d'être entre deux barreaux, vous sautez brutalement d'un barreau à l'autre. Donc en physique quantique, vous allez être dans des états, dans des niveaux d'énergie on va dire, vous pouvez être dans celui-là, celui-là ou celui-là, mais pas entre les deux.
Et vous sauterez brutalement de l'un à l'autre si vous voulez exciter par exemple votre particule. Donc, on a la dualité, on a les paliers d'énergie. Je continue. Troisième concept, je vous fais toute la physique quantique en cinq minutes, donc c'est un peu violent. Troisième concept, superposition d'états. Alors celui-là, il est magnifique, vous allez voir. Je reprends mon palier. Donc j'ai soit la fonction d'onde en forme de sphère, soit la fonction d'onde en sphère plus grande, soit la fonction d'onde comme ça, donc toutes ces formes, vous les imaginez. La physique quantique vous dit, vous n'avez pas le droit d'être entre les paliers, par contre, vous pouvez être sur le palier du bas, sur le deuxième palier, ou sur les deux à la fois. Vous pouvez être littéralement en ce qu'on appelle une superposition d'états. Il y a des gens qui parlent de chat de Schrödinger, c'est un peu ça l'idée. C'est l'idée que vous allez être littéralement dans deux états à la fois. C'est-à-dire que mon électron, il est à la fois comme ça et comme ça. Ou il peut être à deux endroits à la fois. Mais vraiment, on a réussi à mesurer un atome récemment à 40 cm de lui-même. Je ne sais pas comment le dire en français. Donc l'atome, il est là et il est là à la fois, à 40 cm. Tant qu'on ne le mesure pas. Si vous le mesurez, vous vous souvenez de ce qui se passe? Pouf! Il se met soit là, soit là.
Mais après, les physiciens sont hyper astucieux et ils savent trouver des façons indirectes de savoir qu'il est à deux endroits à la fois, tant qu'on ne le mesure pas. Donc, un monde très discontinu, je dois occuper ces paliers-là, mais je peux en occuper deux à la fois. Dernier concept, on y est presque. Concept numéro 4, c'est le plus magique, c'est le plus incroyable, c'est l'intrication. Alors l'intrication, ça c'est vraiment un truc de fou. Donc l'intrication, prenez une particule dans deux états à la fois. Vous avez compris le truc, donc là je vais vous la dessiner en bleu et rouge. Vous pouvez l'imaginer, voilà, en gros c'est petite à la fois. Donc elle est là. Et là, pour la première fois, on va en prendre une deuxième. Vous avez deux particules dans deux états à la fois. On dit que... Elles sont intriquées, vous les avez un peu frottées l'une à l'autre ou fabriquées en même temps. Maintenant, elles se tiennent un peu, elles vont partager leur fonction d'onde. On peut les séparer, on peut les séparer physiquement. Alors, il y a des gens qui les ont séparés sur des centaines de kilomètres. Donc, on peut faire l'expérience sur des centaines de kilomètres. Donc, voilà, j'en emmène une à droite, l'autre à gauche et je les détecte. Alors à gauche, vous vous souvenez, si je détecte, ça va être soit rouge, soit bleu. Alors là, par exemple, on va dire que c'est rouge. Et bien quand à gauche on mesure rouge, à droite l'autre physicien va nécessairement mesurer bleu. Et si je fais l'inverse, si à gauche je mesure par hasard bleu, à droite je mesure rouge.
Mais c'est pas que avant il y en a une qui était rouge, l'autre qui était bleue. Elles étaient dans deux états à la fois, et c'est seulement quand on les a mesurées, qu'elles ont choisi leur destin et qu'elles étaient corrélées à distance. Donc on a l'impression presque d'une espèce d'action instantanée à distance, vous voyez, où elles se parlent entre elles à distance. Donc voilà, je vous ai fait toute la physique quantique en 5 minutes, maintenant on va enfin pouvoir parler de l'ordinateur quantique. Donc on arrive à l'ordinateur quantique, et l'ordinateur quantique c'est tout à la fois. Vous avez besoin de dualité, de quantification, de superposition et d'intrication, c'est un peu le sommet de la physique quantique. Et si vous avez tout à la fois, vous pouvez inventer une nouvelle façon de calculer avec un ordinateur. Je vais essayer de vous expliquer comment ça marche maintenant. Alors, le principe de l'ordinateur quantique, pour vous expliquer pourquoi, parce que là on peut se dire, mais alors ça c'est une bouillie de physique quantique, on ne voit vraiment pas pourquoi est-ce qu'il va être fort cet ordinateur. Alors je vais essayer de vous l'expliquer avec des petites boîtes qu'on a fabriquées avec des designers, pour essayer d'expliquer l'ordinateur quantique avec les mains. Donc ça, c'est un atome. Vous le repérez, mon atome, il est là. Vous vous souvenez, il peut être dans deux états à la fois. Il ne peut pas être excité ou... Excité. Voilà, là, il est bien excité. Mais il peut être dans les deux états à la fois. Attention. Superposition d'états.
Donc avec ce trucage absolument minable, je vous montre bien que l'atome peut être dans deux états à la fois. Ça, ça va être la brique élémentaire de mon ordinateur quantique. Évidemment, vu que je veux faire de l'informatique, ce qui m'intéresse, c'est plutôt des 0 et des 1. On va dire que ça, c'est 1 et que l'autre état, c'est 0. Donc hop, on y va, il est là, mon 0 et mon 1. Vous avez compris le truc, avec un ordinateur quantique, je peux faire ça. Je peux faire à la fois 0 et 1. Et cet objet-là n'a absolument aucun intérêt pour l'instant. Il va devenir intéressant si j'en mets plusieurs. Je ne vais pas être trop ambitieux, pour l'instant, je vais en mettre 3. Voici 3 bits quantiques, qubits en anglais. 1, 2, 3. Vous avez compris le truc? Lui, il est à la fois 0 et 1, à la fois 0 et 1, à la fois 0 et 1. Mais vous voyez que ça veut dire que j'ai beaucoup de combinaisons possibles. Je peux avoir 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 1. Si je compte, j'en ai 8. Et attention, je vais vous les mettre toutes en superposition d'état. Alors là, j'ai besoin de la superposition d'état. Et de l'intrication. Je dois tous les intriquer ensemble et les superposer ensemble. C'est pour ça que j'avais tout besoin. Et la quantification. Et si je mets tout ensemble, j'ai ça. J'ai 8 états possibles.
Et là, on se dit, il ne va quand même pas très très loin son ordinateur avec 8 états possibles. Sauf que vous commencez à comprendre le truc. Si je rajoute un quatrième qubit, je passe à 16 états. Si j'en rajoute un cinquième, je passe à 32, 64, 128, 256. À chaque fois que je rajoute un qubit, je double la quantité d'états possibles. Et donc si d'une manière ou d'une autre, j'arrive à manipuler cet objet-là, à faire des calculs avec, à le mesurer, le mesurer, j'arrête ma manivelle, et à utiliser cette information, soudain, je deviens le roi du monde, parce que je peux manipuler un peu en parallèle des tas d'états possibles. Et donc, je peux consulter en quelque sorte 2 puissance n états à la fois. Alors 2 puissance n, ça va très vite. Si vous en mettez 70, je crois que vous avez en gros toutes les quantités de data contenues dans l'humanité à l'heure actuelle. Avec 70 qubits, si vous savez bien les coder, vous pouvez contenir toute l'information de l'humanité et la manipuler. Si vous l'avez en superposition d'état, vous savez jouer avec, c'est-à-dire la programmer. Donc voilà, la puissance de l'ordinateur quantique, elle vient de cette superposition d'état. Vous voyez cette idée qu'on a une sorte de calcul massivement parallèle, un peu accessible. Alors ça, c'est des mots. Maintenant, je vais essayer de vous montrer comment ça marche vraiment. Donc qu'est-ce qu'on peut programmer avec ça et comment est-ce qu'on programme ?
Alors là, je ne résiste pas au plaisir de vous montrer la tronche d'un programme quantique pour que vous voyez à quel point ce ne sont pas les programmes dont vous avez l'habitude. Le programme que j'ai choisi, c'est un des plus célèbres, un des plus simples, c'est l'algorithme de Grover. Grover invente un algorithme où il dit, voilà, moi je vais vous utiliser un ordinateur quantique pour trier dans une base de données. Alors voilà la tête de l'algorithme de Grover. Alors je voulais juste montrer, pas pour faire le malin, mais pour vous montrer à quel point il faut apprendre un peu de physique quantique si vous voulez programmer un ordinateur quantique. Vous voyez, là, il y a des états, il y a des quêtes, il y a des bras, il y a des opérateurs. Moi, je reconnais ça, c'est ma langue à moi. Il faut apprendre cette langue pour comprendre la logique quantique, comprendre comment programmer l'ordinateur quantique, comment faire des portes logiques quantiques. Donc, il faut réapprendre un peu l'informatique. Ce n'est pas juste l'ordinateur actuel avec un programme un peu remanipulé. Mais si on sait le faire, on peut faire des choses formidables. Je vous montre l'exemple avec l'algorithme de Grover. Vous avez plein de noms, il faut trouver le mien. Je vous donne un indice, il est en troisième ligne. Mais si vous en aviez un million, ça serait embêtant. La seule technique qu'on connaît, c'est de regarder la première ligne, non. Deuxième ligne, non. Troisième ligne, non. Etc. Et donc petit à petit, finalement, vous voyez qu'il va vous falloir en gros, si vous avez un million de noms dans votre liste, il vous en faut, je ne sais pas, 500 000, 600 000 coups pour arriver à trouver votre nom.
Et si vous n'êtes pas chanceux, il vous en faut un million. Si vous avez un ordinateur quantique et que vous voulez faire la même chose, alors voilà comment vous faites. Au début, vous mettez tous les noms ensemble. Vous faites une superposition d'états. Ça, ça devient une fonction d'onde, alors que je représente avec une sorte de petit pic qui représente tous les états possibles. Et alors là, grâce à la physique quantique, on va pouvoir développer des portes logiques, des actions un peu particulières sur cet objet superposé. Donc attention, ne le mesurez surtout pas. Si vous le mesurez, vous trouverez un des 20 prénoms. Ça va s'arrêter. Donc sans le mesurer, on va le titiller avec les opérateurs de la physique quantique. Et en faisant ça, on va être capable, très délicatement, de voir où se trouve Julien, en faisant pousser, en gros, le pic, l'onde qui correspond à Julien, par des jeux d'interférences quantiques. Je ne sais pas si vous le voyez là, petit à petit, mais il y a un pic qui est en train de pousser là, je ne sais pas si c'est là ou là, vous pourrez deviner. Et donc Julien est en train de pousser en probabilité. Donc dans ma superposition d'états comme tout à l'heure, j'ai un truc comme ça, sauf que tous les états ne sont plus équiproables. Julien est en train de pousser, pousser, pousser. Et si je fais ça avec un nombre de cycles suffisant, à la fin je vais avoir Julien qui va faire 99% de la superposition d'états.
Et donc si je mesure, je vais trouver Julien. Alors je vais trouver Julien 99 fois sur 100, mais une fois sur 100, je vais trouver autre chose, par exemple, je n'en sais rien, Clémentine. Donc on est sur un calcul où il y a des probabilités qui vont rentrer en compte, mais si on manipule suffisamment bien cette soupe quantique, on va pouvoir faire sortir Julien. Alors vous allez me dire, mais pourquoi se prendre la tête à faire tout ça? Parce que ça coûte incroyablement moins de temps. Que si on le faisait ligne par ligne, parce qu'on le fait de façon un peu parallèle. Là, par exemple, dans cet exemple-là, ça va coûter racine du nombre de coups, donc racine de 1 million, ce qui est nettement moins. Il y a des fois, on a même des gains exponentiels. C'était un petit peu la logique de l'algorithme quantique. Maintenant, à quoi ça sert? Maintenant qu'on voit ce qu'on peut programmer, à quoi ça sert? Qu'est-ce qu'on pourrait faire comme programme utile? Le tri dans une liste, c'est déjà pas mal. Pour tout ce qui est big data, trier vite dans une liste, c'est un vrai enjeu. Mais on peut faire mieux. Alors on peut faire plein d'algorithmes. Algorithme intéressant. Alors, pas tant que ça, en fait. Des algorithmes vraiment utiles, il n'y en a pas tant que ça. Il y en a peut-être quelques dizaines maximum. Ce n'est pas si simple. On ne peut pas prendre n'importe quel algorithme classique et le transformer. Vous voyez que la quantique a sa logique propre. Il va falloir trouver là où la quantique est forte.
Donc, dans la plupart des cas, l'ordinateur quantique ne sert à rien. Mais dans certains cas, il peut être vraiment utile. Par exemple, on a vu qu'IC, avec certains algorithmes, factorisait les nombres premiers avec une puissance incroyable, exponentiellement plus vite que ce qu'un ordinateur normal. Alors à quoi ça sert ça? Ça sert par exemple à décrypter des codes qui seraient cryptés. avec des nombres premiers. La plupart des clés de sécurité qu'on a actuellement sont cryptées avec des nombres premiers. Alors ça, ça fout la trouille à tout le monde. Alors en fait, il ne faut pas avoir peur, parce que les mathématiciens ont déjà trouvé des algorithmes post-quantiques qui échapperaient aux ordinateurs quantiques. On sait faire des codes secrets d'une autre façon qu'avec juste des nombres premiers. Donc si un jour l'ordinateur quantique sait factoriser les nombres premiers, ça ne va pas bouleverser le monde qui nous entoure. Donc ce n'est pas vraiment l'algorithme qui me semble le plus intéressant. Il y en a un autre qui est pas mal, c'est l'algorithme pour résoudre le problème du voyageur. Le problème du voyageur, c'est qu'il faut que vous fassiez le tour de France à travers plein de villes. Quel est le trajet optimum? Le meilleur ordinateur sur Terre actuellement, classique, il réussit à vous calculer pour 17 villes. 18 villes, il est par Terre. Et on comprend bien pourquoi, parce qu'à chaque fois que vous rajoutez une ville, ça multiplie énormément le nombre de combinaisons possibles. Et donc, vous voyez, il y a un peu la même logique que je mentionnais tout à l'heure.
Si vous faites ça avec un ordinateur quantique, il explore plein de chemins en parallèle et donc il va aller bien plus vite pour résoudre le problème du voyageur. Alors là, vous pourriez légitimement me dire, mais on s'en fiche complètement du problème du voyageur. Jamais personne ne va se prendre la tête à choisir 17 villes en France et à se balader. Alors, ce n'est pas vrai. Toutes les questions de fret, les questions de trafic mettent en jeu ce genre de problème. Et puis même dans des endroits inattendus, je crois, alors là vous savez peut-être mieux ça que moi les experts, mais dans certains problèmes d'architecture au sein de puces, d'électronique, on va chercher des trajets optimums pour moins consommer ou pour aller plus vite en transport d'informations, et on va avoir des problèmes de ce type-là qui vont apparaître. Et puis plus généralement, ça peut toucher plein d'autres secteurs. Le big data, on l'a bien vu, pour trier du data. Et puis des secteurs inattendus. La mécanique des fluides, parce que pour simuler la mécanique des fluides, on utilise certains types de simulations qui pourraient être bien plus puissantes avec un ordinateur. Alors ça, ça sert par exemple à des gens comme, je ne sais pas, Boeing ou la météo nationale. Les flux, évidemment, de la météo et, je ne sais pas, des océans ou de ce qu'il y a dans l'atmosphère sont décrits par la mécanique des fluides, de même que l'aérodynamique d'un bateau, d'un avion ou d'un train. Autre secteur, l'intelligence artificielle.
Alors là, j'y connais à peu près rien, mais ce qu'on m'a expliqué, c'est qu'on peut avoir des algorithmes quantiques qui aident à faire de l'intelligence artificielle de façon plus performante, notamment en jouant sur des systèmes de combinatoire. Et donc, ça permettrait d'aider, pas de remplacer, mais d'aider des algorithmes d'intelligence artificielle en les rendant plus puissants. Et puis enfin, et pas seulement, il y a la finance. Alors la finance, si j'ai bien compris, il se trouve qu'il y a certains calculs boursiers notamment, dont on s'est rendu compte que les modèles suivent, coup de chance, des équations de la physique quantique. Et donc le rêve, je crois, de gens de la finance, c'est d'utiliser certains modèles purement quantiques en les simulant avec un ordinateur quantique pour simuler certains problèmes boursiers, si j'ai bien compris. Donc ça, c'est du côté des algorithmes. Mais si c'était que ça, je dirais, bon, OK, on peut y aller, mais ce n'est peut-être pas si incroyable. Moi, ce qui me fascine vraiment, et là où je pense qu'il y aura l'impact numéro un de ces ordinateurs quantiques, c'est dans un deuxième type d'application qui est du côté des simulations. Alors, de quoi il s'agit? C'est une idée que je trouve absolument magnifique. Je vais essayer de vous la décrire. Cette idée, on la doit à Richard Feynman. Richard Feynman, c'est un des plus grands physiciens du XXe siècle, physicien de la physique quantique.
Il avait toujours des idées hyper précurseurs. Richard Feynman, c'est lui qui a pensé aux nanotechnologies 50 ans avant les nanotechnologies, par exemple. Et il avait eu cette intuition aussi de dire, il y aurait un truc intéressant à faire si vous avez un jour une machine quantique, c'est faire des simulations. L'idée est bête, il disait, il avait une phrase qui était du genre, écoutez, la nature, si vous voulez essayer de la simuler, vous n'allez pas échapper à la physique quantique parce que la nature est écrite en physique quantique. La nature, elle est faite d'atomes, elle est faite de molécules. Et donc, si vous voulez simuler la nature, il faut en passer par la physique quantique. Et ça va être très difficile. Alors, pourquoi il disait que ça va être très difficile? Parce que c'était un bon physicien. Et il savait que si vous essayez maintenant de faire l'inverse, c'est-à-dire faire un calcul quantique dans un ordinateur, un bon vieux, je ne sais pas, Pentium, là, ça va être une catastrophe, parce que c'est des calculs qui divergent exponentiellement avec la taille du système. Pour vous donner un exemple très concret, vous prenez une molécule, mais vraiment pas une molécule compliquée, deux atomes, calcium-fluor. Et vous faites tourner les meilleurs ordinateurs du monde pour essayer de simuler quelle est la distance entre les deux atomes. Ce n'est pas sorcier, juste la distance entre les deux atomes. Les simulations vont vous donner à peu près 4 angstroms. Et si vous allez le mesurer maintenant dans un laboratoire, vous allez trouver 2 angstroms.
C'est une catastrophe. Alors on n'est pas toujours aussi mauvais quand même, mais en général, on est assez mauvais pour simuler la nature. Si on utilisait un ordinateur quantique, lui, il ne se pose pas de problème, vu qu'il utilise les lois de la quantique qui sont justement les lois qui décrivent les molécules, les atomes et la nature. Donc l'ordinateur, il a sous-sculpté lui-même en quelque sorte. Il simule parfaitement ce qui se passe dans la nature parce que lui-même est gouverné par les mêmes lois. Et donc un des rêves actuels des physiciens et de tous les ingénieurs impliqués dans l'informatique quantique, C'est d'utiliser l'ordinateur quantique pour faire du calcul quantique, de simulation quantique. Alors on se dit, ok, c'est juste des physiciens qui se font plaisir et ça se mord un peu la queue. Ok, simuler vos molécules, ça ne sert à rien. En fait, vous allez voir que les applications là sont... potentiellement gigantesques. Je vais vous en citer quelques-unes. Peut-être un exemple. Convertir l'azote en ammoniaque. L'usine que vous voyez, c'est une usine qui fait du procédé Haber-Bosch. Jusqu'à il y a peu de temps, je ne savais pas ce que c'était que le procédé Haber-Bosch. Il se trouve que c'est ce qui permet de convertir l'azote en ammoniaque. Et c'est ce qui permet de faire tous les engrais azotés dans le monde. On peut aimer ou pas aimer. Il se trouve que ce truc-là, À un moment donné, dans le processus chimique pour convertir l'azote en ammoniaque, il y a une tour qui chauffe à 500 degrés.
Ces 500 degrés-là coûtent 2 à 3% de la facture énergétique mondiale. à 3% de ce qu'on consomme en énergie dans le monde, c'est pour convertir l'azote en ammoniaque pour nourrir les populations. Et si on arrêtait du jour au lendemain les engrais azotés, je crois qu'en gros, on divise la population terrestre par deux. Donc c'est assez violent. Pour l'instant, on n'a pas beaucoup de solutions de rechange efficaces. Et donc on est coincé par ce procédé à Berboche et ces énormes usines qui bouffent une énergie incroyable. Et c'est dommage parce qu'il existe la nitrogénase. Je vous présente la nitrogénase. La nitrogénase, c'est une molécule qui fait le job sans qu'on ait besoin de chauffer. La nitrogénase convertit l'azote en ammoniaque à l'état naturel à la température de la pièce. Et donc on économise instantanément les 2 à 3% de la facture énergétique mondiale, mais on ne sait pas comment elle marche. On n'a pas réussi à comprendre la chimie qui se joue dans ce processus et qui fait que la nitrogénase fait le travail. Donc en gros, on aimerait copier la nitrogénase, mais on ne sait pas comment. Il nous faut le mode d'emploi. On a pu essayer de calculer et de voir que si on avait un ordinateur quantique pas si puissant que ça, qui permettrait de manipuler en gros 100 qubits, 100 de ces 0 et de ces 1,
on serait capable de simuler les réactions chimiques dans la nitrogénase et peut-être de trouver ce qui permet de catalyser la réaction à température ambiante et donc instantanément d'enlever le procédé à Berbosch. Vous voyez que là, soudain, ça devient un enjeu quand même assez capital pour l'humanité. Et puis, il n'y a pas que ça. Plus généralement, comprendre les molécules, ça peut permettre plein de choses. Là, je vous montre des protéines. De ce que j'ai compris, les problèmes de repliement de protéines sont des problèmes essentiels pour soigner certains cancers. Et ça, c'est quelque chose qu'on a beaucoup de mal à simuler et à comprendre. Si on avait un ordinateur quantique puissant, ça ne poserait pas de problème. Donc on pourrait avoir des nouveaux traitements. Et évidemment, imaginez des médicaments. Alors là, c'est génial. Vous n'avez plus besoin d'un labo de chimie. Ou plutôt, vous avez besoin d'un labo de chimie, mais elle a toute faim. Vous simulez des médicaments dans un ordinateur, vous dites tiens je vais mettre un peu de carbone, un peu d'hydrogène, un peu d'azote, etc. Je vais faire telle molécule, est-ce que ça marche? Dis-moi ordinateur les propriétés de la molécule, pof, enter. L'ordinateur quantique simule et vous dit les propriétés de la molécule. Et donc vous dit si ça va soigner ou pas et le jour où vous en trouvez une qui marche, vous appelez le labo de chimie et vous dites allez-y fabriquez-la, on est bon. Actuellement, les gens qui sont dans l'industrie de la chimie, des matériaux et des médicaments savent bien que ça ne marche pas du tout comme ça, qu'on y va un petit peu à l'essai-erreur, qu'on teste en laboratoire plein d'idées et que ça prend à chaque fois un temps infini.
Donc il y aurait vraiment une révolution dans le monde des matériaux, dans le monde de la production de molécules. Et puis plus généralement, quand vous voulez fabriquer des nouveaux matériaux, ça pourrait servir par exemple pour trouver des meilleurs matériaux pour les batteries. C'est un des gros enjeux actuels, évidemment. Batterie, mais aussi cellules photovoltaïques. Améliorer le rendement d'un panneau solaire. Une cellule photovoltaïque, c'est un objet purement quantique. C'est un machin avec des couches de semi-conducteurs qui reçoit le soleil. Le soleil arrive, les photons arrivent, un photon se transforme en un électron et un trou. Et il passe dans le circuit électrique et ça vous fait de l'électricité. Et donc il y a un enjeu énorme à rendre ces cellules photovoltaïques plus efficaces. Actuellement, on est à peu près à la moitié ou au deux tiers du rendement maximum. Donc on sait qu'il y a une énorme marge de progression, mais on n'a pas encore trouvé les bons matériaux ou les bonnes façons de les assembler pour faire une bonne cellule photovoltaïque. Avec un ordinateur quantique, on pourrait vachement améliorer cette ingénierie. Et puis peut-être mon préféré, c'est le câble supraconducteur. Alors c'est mon préféré parce que j'ai bossé moi-même 20 ans sur la supraconductivité, à essayer de comprendre ces matériaux. Alors les supraconducteurs, si vous ne connaissez pas, c'est des matériaux qui conduisent parfaitement. Mais le seul prix à payer, c'est qu'il faut les refroidir, sinon ça ne marche pas.
Et donc, ce n'est pas si rentable parce qu'il faut quand même mettre plein d'azote liquide pour les refroidir, voire de l'hélium liquide. Si on arrivait à trouver un supraconducteur qu'on n'ait plus besoin de refroidir, on pourrait faire circuler le courant sans aucune perte partout dans le monde. On révolutionnerait le transport d'électricité. Puis en plus, prime cerise sur le gâteau, on pourrait faire léviter les choses à température ambiante qui tiennent stable. Donc vraiment, on s'amuserait. On n'y est pas arrivé. J'ai moi-même passé 20 ans de ma vie dans ces recherches et je n'y suis pas plus arrivé que les autres. On n'a pas réussi à trouver le bon matériau. Et on essaye et on cherche, mais on ne trouve pas. Si on avait un ordinateur quantique puissant, on a plein d'idées de matériaux qu'on irait tester de façon très efficace, peut-être même en cédant de l'intelligence artificielle, pour finalement trouver celui qui serait supraconducteur à haute température. Et hop, on appelle le labo de chimie et de matériaux, ils nous le fabriquent et on révolutionne tout le transport d'énergie et d'électricité. Donc là, j'espère que je vous ai enthousiasmé. Vous dites, OK, c'est super, on y va, on fonce tous, on arrête nos ordinateurs classiques et on va tous fabriquer l'ordinateur quantique pour révolutionner le monde. Ça a l'air de bien marcher, ce truc. Et donc arrivent maintenant les problèmes. Je vous ai réservé ça pour la fin, évidemment. Tout s'est bien passé jusque-là. Et la question cruciale maintenant, c'est OK, quand est-ce que ça arrive?
Et on revient à cette question du début, quand est-ce que vous allez être, on va tous peut-être être au chômage, ou si on le fait de façon plus positive, on va tous devoir prendre des cours de physique quantique. Alors je vous rassure, c'est à la fois pour tout de suite et pas du tout pour tout de suite. Alors pour tout de suite, je vous rappelle, Google vous a dit qu'il avait réussi à fabriquer un ordinateur quantique qui avait l'air de marcher et de battre les ordinateurs classiques. Donc on pourrait se dire, ça y est, c'est bon, on le tient. Mais il y a des défis considérables. Alors je vais vous lister ces défis-là. Défi numéro 1, il faut fabriquer un ordinateur quantique. Riquer, c'est 0 et c'est 1 quantique. Il faut prendre des atomes ou des circuits électriques ou des photons pour faire ça. Mais ça ne suffit pas. Défi numéro 2, il faut les intriquer. Là, ça va commencer à être délicat et à être très fragile. Défi numéro 3, il faut garder le tout en vie longtemps. Vous allez voir que ça n'est pas facile non plus. Ces objets-là ont tendance à s'arrêter au bout d'un certain temps. Défi numéro 4, il faut faire des portes logiques. Ça ne suffit pas de faire des 0 et 1, il faut les manipuler avec de la programmation, donc fabriquer des portes logiques. Et dernier défi, il faut essayer de trouver les bons programmes et d'écrire ces bons programmes. Donc il y a tout un travail du côté du software. à réinventer en gros des programmes avec la physique quantique. Alors où est-ce qu'on en est? Alors Google, surprend Google, l'annonce de Google, c'était une couverture de Nature, Quantum Supremacy, et alors voilà le microprocesseur de Google, qui était le meilleur il y a encore un an, 53 qubits, donc 53, 0 et 1.
Quand je vous dis 53, vous dites« Waouh, mais on n'est pas loin des 100 qui permettraient de résoudre les engrais azotés 1». Alors ne vous excitez pas trop vite, vous allez voir que ce n'est pas gagné. Donc avec cet ordinateur et ce microprocesseur, ils ont fait cet article-là. Je ne résiste pas au plaisir de vous le montrer, je suis physicien. Donc six pages absolument illisibles pour le commun des mortels. Alors il faut aller voir l'avant-dernière page et aller voir cette figure-là, qui est également illisible pour le commun des mortels. Je ne sais pas si vous repérez dans cette figure-là, complètement, je crois que je l'ai isolée, voilà. À droite de la figure, il y a un point. C'est un point qui leur a pris trois minutes à calculer. Et ils ont calculé qu'il faudrait 10 000 ans à un ordinateur normal pour trouver le même point. Et c'est à cause de ce point-là qu'ils ont dit qu'on a la suprématie quantique. S'il faut 10 000 ans pour le meilleur ordinateur au monde à faire le calcul qu'on a fait, on est meilleur. Alors c'est vrai et c'est pas vrai à la fois. Bon d'abord on s'est rendu compte que c'était plutôt quelques jours que 10 000 ans, mais c'est quand même un calcul énormément plus long à faire sur un ordinateur normal. Mais le calcul qu'ils ont fait est un calcul qui ne sert absolument à rien. Leur calcul a consisté à simuler ce que leur circuit devait donner avec 53 qubits.
Et évidemment, le circuit se simule bien lui-même. Ils ont juste vu qu'un ordinateur normal ne saurait pas faire cette simulation. Mais ce calcul n'a aucun intérêt, il ne résolve aucun des problèmes que je vous ai mentionnés avant. Donc c'était une sorte de proof of concept, vous voyez, une sorte de manière de montrer. qu'ils savaient manipuler des bits quantiques et des portes logiques pour faire un calcul et qu'ils arrivaient à mener ce calcul en trois minutes. Mais ce calcul, pour l'instant, ne sert à rien. Et arrivent en fait les problèmes. Et il y a en particulier deux problèmes clés que je vais vous mentionner. Le premier problème, c'est ce qu'on appelle la décohérence. Vous vous souvenez, on peut avoir particules dans deux états à la fois. Je vous ai représenté ici en bleu et en rouge. Elles se superposent. On a pu montrer que, toujours systématiquement, au bout d'un certain temps, la particule choisit l'un ou l'autre des états. Si je le reprenais comme ça, si vous avez un atome dans deux états à la fois, au bout d'un moment, ça s'arrête. Alors c'est un peu aléatoire le moment où ça s'arrête, même si vous ne mesurez pas, ça s'arrête au bout d'un moment. Et si ça s'arrête, votre calcul est mort. Il faut arriver à calculer avant que ça s'arrête pour que vous-même vous contrôliez quand vous voulez que ça s'arrête. C'est ce qu'on appelle la décohérence. À quoi c'est dû? C'est dû au fait qu'un atome ne s'est jamais parfaitement isolé.
Un photon, un électron ou un nanocircuit. Donc ça parle avec son environnement, avec la chaleur qu'il y a autour de lui, avec les molécules qui traînent, avec les voisins, avec le solide que vous avez utilisé pour fabriquer votre cryostat. Et dès qu'un atome ou qu'un ion ou qu'un électron va interagir avec ses voisins, Ça va en quelque sorte les débobiner et l'obliger à s'arrêter. Donc il va y avoir tout un jeu très subtil d'ingénierie pure, de protéger au maximum votre ordinateur quantique pour qu'il interagisse peu avec son environnement. Évidemment, c'est contradictoire avec l'idée de vouloir le faire grossir, parce que quand vous voulez le faire grossir, vous voulez de plus en plus de câbles, de portes logiques, de façons de l'adresser, de le mesurer. Mais en faisant ça, vous le détruisez en quelque sorte, parce que lui, il ne supporte pas d'être connecté à trop de choses. Et donc il y a une bataille technologique. incroyable international actuellement, d'essayer de trouver la meilleure solution, le meilleur ordinateur, le meilleur candidat, pour essayer d'enlever le plus possible tout ce qui entoure vos qubits et les protéger au maximum pour qu'ils restent ensemble longtemps. Actuellement, vous voyez, on peut dans certains calculs, alors là, ce que je vous ai montré, c'est extrait d'un papier de physique, mais l'ordinateur de Google, par exemple, c'est 100 microsecondes. Vous avez 100 microsecondes pour faire votre calcul.
Après, c'est mort. On peut se dire, bon, mais 100 microsecondes, on peut quand même aller vite, on peut calculer au gigahertz, donc on peut quand même faire quelque chose. Et arrive le deuxième problème. Le deuxième problème, il est pire, il est terrible. On appelle ça le bruit, pour effrayer les gens. Donc le bruit, on devrait appeler ça plutôt l'erreur obligatoire. En gros, c'est qu'à cause du bruit, à nouveau à cause de cet environnement qui est bruyant, qui va être fluctuant, etc. Au bout d'un moment, votre ordinateur ne va pas nécessairement s'arrêter, il va continuer de se superposer, mais il va y avoir une erreur. Soudain, le 0 va se transformer en 1, ou la superposition va changer d'état. Et vous ne le contrôlez pas. Et c'est pire, vous ne pouvez pas vous en rendre compte, parce que si vous voulez savoir s'il y a eu une erreur, il faut arrêter le calcul. Et comme je vous l'ai dit, une fois que vous arrêtez de mesurer, c'est fini. Et donc il y a ce truc terrible qui est qu'il y a une erreur qui arrive régulièrement, on ne peut pas la contrôler. Alors actuellement les meilleurs ordinateurs au monde font une erreur sur 1000 opérations. C'est une catastrophe, dès qu'il faut quelques milliers d'opérations, vous êtes sûr que votre programme est faux. Pour vous donner des ordres de grandeur, je crois qu'un ordinateur normal actuellement c'est 10 puissance 17 opérations avant d'avoir une erreur ou un bug. Donc il y a des erreurs. régulières, aléatoires, on ne sait pas quand elles ont lieu, on ne sait pas les contrôler, et on est un peu coincé par ça.
Donc actuellement, les ordinateurs quantiques sont vraiment coincés par ce problème de l'envoi. du bruit, de la décohérence et des erreurs aléatoires. Alors, les physiciens ne sont pas restés au chômage quand même, ils se sont dit, on va trouver une solution. Et là, il y a eu une idée géniale, le code de correcteur d'erreur quantique. Quand je vous l'annonce comme ça, vous vous dites, c'est bon, c'est la solution, donnez-le nous. Alors, je vais vous expliquer comment il marche, parce qu'il est très, très beau sur le principe de la physique, mais c'est une catastrophe technologique. L'idée, c'est que vous prenez un de vos 0 et 1 quantiques. Vous n'allez pas essayer de le mesurer directement, vous allez le cloner. Vous allez le dupliquer en plein d'exemplaires. Et c'est ces exemplaires-là. Là, vous allez tester régulièrement. Vous allez laisser tranquille le qubit quantique, le protéger, mais il va y avoir des camarades, des cousins qui vont se comporter pareil, et de temps en temps, vous allez avoir le droit de les perturber et de vérifier où on en est, s'il y a eu des erreurs ou pas, et s'il y a eu des erreurs, on recommence le calcul. Donc on se dit, ça y est, c'est bon, on a la solution. Alors là arrive le petit problème, c'est quand on fait du quantitatif. Actuellement, si vous avez une erreur sur 1000 opérations, Et si vous voulez pouvoir lutter contre ça et descendre à un taux d'erreur acceptable, il faut que votre 0 et 1 quantique, vous le cloniez en 10 000 exemplaires.
Chaque 0 et 1 de votre ordinateur, il faut le multiplier par 10 000 pour arriver à éliminer en gros les erreurs et à faire un calcul conséquent. Si je reviens à ma nitrogénase de tout à l'heure, je vous avais dit qu'il en faut 100 qubits pour la calculer. Alors méfiez-vous quand on vous dit ça dans la littérature, dans votre tête, multipliez 100 par 10 000. Donc 10 000, 100 000, 1 million, ça fait 1 million de qubits. La plupart des gens sont d'accord dans la communauté pour dire qu'en dessous d'un million de qubits, on ne va pas pouvoir faire de calculs très utiles. Et un million de qubits, ce n'est pas gagné. Ce n'est pas gagné parce qu'il y a des problèmes de passage à l'échelle absolument monstrueux, de puissance de refroidissement si on parle des ordinateurs supraconducteurs, de manipuler toute l'optique quantique si on parle des solutions photoniques, etc. Et donc il y a une bataille terrible pour, au-delà de la preuve de concept sur 50 qubits, de passer à 1 million. Et avant 1 million, on ne risque pas d'avoir nécessairement des étapes très utiles. Donc une sorte de bond dans le vide et on ne sait pas si on y arrivera un jour. Si je reprends les conclusions d'un rapport américain sur la question très bien foutue par l'Académie des sciences américaines, ils avaient plein de conclusions. Alors il y en avait deux que j'adorais. Il y en avait une, c'était« Au vu des informations disponibles, il est encore trop tôt pour... et dire à quel horizon un ordinateur de taille suffisante pourrait exister.
Donc là, ils ne sont même pas en train de vous dire, on ne sait pas quand il va arriver, on n'est même pas capable de dire si on sait dire quand est-ce qu'il arriverait et s'il arriverait un jour. Alors là, on peut se dire, bon, on s'arrête. Mais il y a une autre conclusion que j'aime beaucoup dans ce rapport, que je trouve très fine. Ils disent, très peu de temps après, un key finding, ils disent, Comme pour toute recherche fondamentale, les découvertes dans ce champ pourraient conduire à de nouvelles connaissances et à des applications décisives. On se dit, mais ils viennent de nous dire que ça risque de jamais marcher. Vous voyez, ce qui se cache derrière cette phrase, c'est tout ce qui va se jouer à côté. En faisant cet effort monstrueux international entre Amazon, Google, Microsoft et tous les laboratoires publics dans le monde pour essayer de construire cette machine impossible, On est en train de développer un savoir-faire de technologie quantique incroyable et qui pourrait servir dans plein d'autres domaines. Et je vais finir dans les trois minutes qui me restent avec trois exemples, un par minute, ça me semble bien. Premier exemple d'un truc qui marche déjà grâce à l'ordinateur quantique, le diamant. Alors non, le diamant, ça marchait bien avant. On s'est fabriqué dans le diamant des tout petits défauts. En gros, un atome de carbone qui manque et on met un atome d'azote à la place. Et quand on fait ça, ce défaut brille, il fluoresce, il brille rouge, et il est sensible au magnétisme.
Je n'ai pas le temps de vous détailler, mais en gros, si vous mettez un champ magnétique, il brille moins. Et donc, c'est devenu le meilleur nanocapteur magnétique au monde. On peut le prendre et puis on se balade au-dessus d'un objet magnétique et on va le voir au nanomètre près. Au point qu'on sait maintenant placer des nanodiamants dans des cellules vivantes, pour en faire de l'imagerie médicale. Parce que l'imagerie médicale, c'est en gros ça, quand vous voyez dans la grosse bobine, c'est du champ magnétique. Donc on sait faire une imagerie d'un champ tout à fait nouveau avec des nanodiamants. Il se trouve que ce diamant, c'est un des candidats pour faire de l'ordinateur ou de l'ordinateur. Internet quantique. Deuxième exemple, je l'adore ça, c'est fait par des Français. Donc c'est un gravimètre quantique. Donc il est en haut de l'Etna, là, actuellement. Donc c'est l'espèce de cylindre blanc que vous voyez. Dans ce cylindre blanc, il y a une fontaine atomique. On utilise la superposition d'un atome. Donc l'atome, vous le lancez, il se superpose à lui-même, il redescend, il interfère. Et il est sensible à la gravité comme aucun autre objet sur Terre. Et donc cet objet va permettre de mesurer la gravité avec une finesse incroyable, et c'est déjà le cas en haut de l'Etna. Alors pourquoi en haut de l'Etna? Parce que vous avez envie de savoir quand soudain, je ne sais pas, il y a de la lave ou du magma qui passe sous terre, pour pouvoir éventuellement anticiper une éruption volcanique. Et donc vous voyez, dans un champ qui n'a rien à voir, le champ de la géologie et de la géophysique, on découvre des outils quantiques
qui sont d'une précision affolante et qui permettent de réinventer des nouvelles façons de mesurer le monde qui nous entoure. Et là, je vous parle de gravité, mais on sait mesurer le temps avec une précision incroyable, on sait mesurer le mouvement, on sait faire de la navigation inertielle, etc. Puis la dernière application, alors qu'il faut un peu la trouille, mais que j'adore à la fois, vous vous souvenez de l'intrication, je vous disais, on prend deux particules, on les sépare, quand on mesure celle-là, ça agit instantanément sur celle-là. Ou plutôt celle-là est corrélée instantanément. Le record du monde de ça est détenu par des Chinois qui ont envoyé un satellite dans l'espace, le petit satellite Minkus. Le satellite Minkus de l'espace envoie deux photons intriqués qui arrivent à deux bouts de la Chine, 1000 km de distance. Et quand on les détecte là et là, on se rend compte que quand l'un est rouge, l'autre est bleu, et quand l'un est bleu, l'autre est rouge. Et là vous dites, bon, ok, c'est une super expérience, c'est très joli, mais à quoi ça sert? Eh bien ça sert à se partager des codes secrets. Une des techniques les plus puissantes de la cryptographie, c'est la cryptographie quantique. Là où elle est géniale, la cryptographie quantique, c'est qu'on va se partager des codes. secret comme ça, avec quelques photons. Et s'il y a un espion sur la route, on le voit, parce que l'espion, évidemment, il est obligé de mesurer le photon et on voit qu'il l'a mesuré et on dit« Ok, on met le code à la poubelle et on recommence». Et donc actuellement, il y a des solutions pour développer de l'Internet quantique.
Les Chinois ont déjà fait ça sur 2000 km entre Pékin et Shanghai, avec des fibres optiques et des satellites comme ça, pour avoir un Internet parfaitement sécurisé. Donc vous voyez, là, ce n'est plus l'ordinateur quantique qui menace la cryptographie, mais l'inverse. L'ordinateur quantique qui donne une cryptographie parfaitement sécurisée, et ce n'est même pas un ordinateur quantique, et ça, ça marche déjà. Donc voilà. Si je finis mon exposé par une dernière question quand même, je crois que la dernière bonne question, c'est est-ce qu'il faut vraiment s'intéresser à la physique quantique ? Alors la réponse, c'est à court terme, pas forcément. Mais moi, je vous encourage à vous y intéresser. Je ne sais pas si ça va menacer tout votre business et tout le monde de la tech. Je sais que ça peut provoquer des technologies incroyables, mais c'est un pari sur l'avenir. Mais dans l'absolu, moi, j'aurais tendance à dire, intéressez-vous à la physique quantique parce que ça a des domaines les plus merveilleux du monde et ça va vous offrir une autre vision du monde qui nous entoure. Je vous remercie.
