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DOOM qui tourne sur un ordinateur quantique : une révolution geek ou juste une blague ?

par KingofgeeK 1 octobre 2024

Bon, il était temps. On a fait tourner DOOM sur tout et n’importe quoi : des imprimantes, des tests de grossesse (oui, sérieusement), et maintenant… sur un ordinateur quantique ? Mais avant que vous ne sortiez vos baskets pour aller acheter un tel ordinateur, laissez-moi vous expliquer à quel point ce « feat » est à la fois impressionnant et… inutile. Oui, inutile, mais geekissime.

Qu’est-ce qu’un ordinateur quantique, déjà ?

L’ordinateur quantique pour les nuls

Imaginez un ordinateur capable de résoudre des problèmes que même nos meilleurs supercalculateurs actuels prendraient des siècles à traiter. Un ordinateur quantique ne travaille pas avec des bits (0 ou 1) comme les machines traditionnelles, mais avec des qubits, des unités d’information qui peuvent être 0, 1 ou… un peu des deux, en même temps. Pas mal, hein ? IBM et Google sont sur le coup depuis des années, annonçant régulièrement des percées qui nous rapprochent de cette promesse technologique. IBM, avec son processeur quantique Eagle à 127 qubits, a récemment démontré qu’on peut surpasser les supercalculateurs classiques pour des simulations physiques complexes.

Mais pourquoi donc faire tourner DOOM sur un ordinateur quantique ?

DOOM : plus qu’un jeu, un test technologique ?

Les fans de DOOM le savent : ce jeu des années 90 est devenu une référence ultime pour prouver la puissance (ou l’inutilité) d’un appareil. On l’a fait tourner sur des tracteurs, des bactéries (oui, vous avez bien lu), et maintenant, on l’attaque avec des qubits. Il y a quelques années, Lauren Ramlan du MIT a même réussi à utiliser des bactéries comme pixels pour afficher DOOM. Il a fallu 70 minutes pour chaque image. Pas tout à fait prêt pour un speedrun.

Doom - Ordinateur Quantique — Doom – Ordinateur Quantique – Photo : Lumorti

Pourquoi Doom sur un ordi quantique est-il… absurde ?

Parce qu’un ordinateur quantique, c’est pour résoudre des problèmes sérieux, des algorithmes d’optimisation ultra-complexes, de la cryptographie ou des simulations moléculaires. Autant dire que faire tourner DOOM, avec ses besoins en ressources graphiques basiques, sur un tel monstre relève du pur caprice de geek. En plus, les ordinateurs quantiques sont encore dans une phase d’évolution : ils gèrent mal les erreurs et ne sont pas encore hyper stables.

Mais soyons réalistes : vous n’êtes pas près de jouer à DOOM en 4K sur votre ordi quantique

À moins que vous ne soyez un chercheur du MIT avec accès à une installation spécialisée, l’idée même de faire tourner des jeux vidéo comme DOOM sur un ordi quantique est purement conceptuelle. On n’en est pas encore à la « quantum-gaming revolution ». Pour le moment, ces machines coûtent des millions et nécessitent des environnements contrôlés. Imaginez ça dans votre salon… bof.

Un avenir quantique pour le gaming ?

Un jour, peut-être, l’ordinateur quantique pourrait changer la donne pour les jeux vidéo, notamment en matière de physique des particules simulée en temps réel, ou encore en modélisation de mondes virtuels ultra-complexes. Mais là, on parle encore de science-fiction.

Verdict: DOOM, encore et toujours un symbole geek

Alors, est-ce qu’on doit tous applaudir ce nouvel exploit de DOOM sur un ordinateur quantique ? Eh bien, ça dépend. Si vous êtes passionné par les nouveautés technologiques et l’histoire des jeux vidéo, c’est impressionnant. Sinon, c’est juste un truc de nerd que seuls les vrais « geeks » comme toi et moi apprécieront. Mais avouons-le : le simple fait de pouvoir dire « J’ai fait tourner DOOM sur un ordi quantique » vaut tous les applaudissements.

1 octobre 2024 0 commentaires

Je comprends

C’est quoi L’Informatique Quantique?

par KingofgeeK 29 juin 2024

Introduction

L’informatique quantique représente l’une des avancées technologiques les plus prometteuses et révolutionnaires de notre époque. Contrairement à l’informatique classique basée sur des bits (0 ou 1), l’informatique quantique exploite les principes de la mécanique quantique pour effectuer des calculs d’une complexité et d’une rapidité sans précédent. Dans cet article, nous plongerons au cœur de cette technologie fascinante, explorant ses principes fondamentaux, ses applications potentielles et son impact sur notre futur.

1. Principes de base

Définition de l’informatique quantique

L’informatique quantique est un domaine de l’informatique qui utilise les phénomènes de la mécanique quantique pour effectuer des opérations sur des données. Contrairement aux ordinateurs classiques qui traitent l’information sous forme de bits, les ordinateurs quantiques utilisent des qubits (bits quantiques).

Voir notre article plus simplifié sur l’informatique quantique pour les nuls

Comparaison avec l’informatique classique

Bits vs Qubits : Alors qu’un bit classique ne peut être que dans l’état 0 ou 1, un qubit peut exister dans une superposition de ces deux états simultanément.
Puissance de calcul : Les ordinateurs quantiques peuvent potentiellement résoudre certains problèmes exponentiellement plus rapidement que les ordinateurs classiques.
Limites : Les ordinateurs quantiques ne sont pas nécessairement meilleurs pour toutes les tâches. Ils excellent dans des domaines spécifiques comme la factorisation de grands nombres ou la simulation de systèmes quantiques.

Concepts clés

Superposition : Un qubit peut exister simultanément dans plusieurs états, contrairement à un bit classique.
Intrication quantique : Deux qubits peuvent être liés de telle sorte que l’état de l’un dépend instantanément de l’état de l’autre, quelle que soit la distance qui les sépare.
Interférence quantique : Les états quantiques peuvent interférer entre eux, amplifiant ou annulant certains résultats.

2. Fonctionnement d’un ordinateur quantique

Architecture d’un ordinateur quantique

Un ordinateur quantique se compose généralement de :

Un système de qubits
Des mécanismes de contrôle des qubits
Un système de lecture des résultats
Un environnement à très basse température (proche du zéro absolu) pour maintenir la cohérence quantique

Types de qubits

Qubits supraconducteurs : Utilisent des circuits supraconducteurs pour créer des états quantiques.
Ions piégés : Utilisent des ions individuels piégés dans des champs électromagnétiques.
Qubits photoniques : Utilisent des photons pour encoder l’information quantique.

Portes quantiques et circuits

Les portes quantiques sont les opérations de base effectuées sur les qubits. Exemples :

Porte de Hadamard : Crée une superposition
Porte CNOT : Effectue une opération conditionnelle entre deux qubits

Les circuits quantiques sont des séquences de ces portes, conçues pour effectuer des calculs spécifiques.

3. Applications potentielles

Cryptographie et sécurité

Création de systèmes de cryptage inviolables
Algorithme de Shor : Capable de factoriser de grands nombres, menaçant potentiellement les systèmes de cryptographie actuels
Développement de la cryptographie post-quantique

Simulation moléculaire pour la découverte de médicaments

Simulation précise de molécules complexes
Accélération du processus de découverte de nouveaux médicaments
Potentiel pour résoudre des problèmes de repliement des protéines

Optimisation dans la finance et la logistique

Optimisation de portefeuilles d’investissement
Résolution de problèmes complexes de routage et de logistique
Amélioration des modèles de prédiction financière

Intelligence artificielle et apprentissage automatique quantiques

Accélération des algorithmes d’apprentissage automatique
Développement de nouveaux types d’algorithmes IA exploitant les propriétés quantiques
Potentiel pour créer des réseaux neuronaux quantiques plus puissants

Prévisions météorologiques et modélisation climatique

Simulation plus précise des systèmes climatiques complexes
Amélioration des prévisions météorologiques à long terme
Modélisation avancée des changements climatiques

4. Défis actuels

Problème de décohérence quantique

La décohérence est la perte des propriétés quantiques due à l’interaction avec l’environnement. C’est l’un des plus grands obstacles à la construction d’ordinateurs quantiques à grande échelle.

Correction d’erreurs quantiques

Les systèmes quantiques sont très sensibles aux erreurs. Des méthodes de correction d’erreurs quantiques sont en développement pour maintenir la stabilité des calculs.

Mise à l’échelle des systèmes quantiques

Augmenter le nombre de qubits tout en maintenant leur cohérence et leur contrôle est un défi majeur pour créer des ordinateurs quantiques pratiques.

5. Avancées récentes

Suprématie quantique de Google (2019)

En 2019, Google a annoncé avoir atteint la « suprématie quantique », réalisant un calcul en 200 secondes qui aurait pris 10 000 ans à l’ordinateur classique le plus puissant.

Progrès d’IBM, Intel, et autres acteurs majeurs

IBM : Développement de processeurs quantiques de plus en plus puissants
Intel : Avancées dans les qubits à base de silicium
Microsoft : Recherche sur les qubits topologiques

Dernières réalisations en termes de nombre de qubits

Les entreprises et laboratoires de recherche annoncent régulièrement des augmentations du nombre de qubits dans leurs systèmes, avec des projets visant des centaines, voire des milliers de qubits dans les prochaines années.

6. Impact sur les industries

Secteur financier

Optimisation de portefeuille en temps réel
Amélioration des modèles de risque
Détection avancée de fraudes

Industrie pharmaceutique

Accélération de la découverte de médicaments
Simulation précise d’interactions moléculaires
Personnalisation des traitements

Automobile

Optimisation des chaînes d’approvisionnement
Amélioration de la gestion du trafic
Simulation avancée pour la conception de véhicules

Aérospatiale

Conception de nouveaux matériaux
Simulation aérodynamique plus précise
Optimisation des trajectoires spatiales

7. Enjeux éthiques et sociétaux

Implications pour la sécurité nationale et la cryptographie

Nécessité de développer de nouveaux systèmes de cryptographie résistants aux ordinateurs quantiques
Potentielle course aux armements dans le domaine de la technologie quantique

Potentiel bouleversement du marché du travail

Création de nouveaux emplois dans le domaine quantique
Possible obsolescence de certains métiers dans la cryptographie et l’optimisation

Nécessité de former une main-d’œuvre qualifiée

Besoin urgent de former des ingénieurs et scientifiques en informatique quantique
Intégration de l’informatique quantique dans les cursus universitaires

8. Futur de l’informatique quantique

Prévisions sur l’adoption généralisée

Experts estiment que les ordinateurs quantiques pratiques et largement utilisables pourraient être disponibles dans les 10 à 20 prochaines années.

Coexistence avec l’informatique classique

L’informatique quantique ne remplacera pas l’informatique classique mais la complétera, chacune ayant ses domaines de prédilection.

Perspectives de recherche et développement

Développement de nouveaux types de qubits plus stables
Recherche sur les algorithmes quantiques
Exploration de nouvelles applications dans divers domaines scientifiques

9. Comment rester informé

Ressources pour approfondir le sujet

Livres : « Quantum Computing for Everyone » de Chris Bernhardt
Sites web : IBM Quantum Experience, Quantum Computing Report
Cours en ligne : edX, Coursera offrent des cours d’introduction à l’informatique quantique

Conférences et événements importants

Quantum.Tech Conference
IEEE International Conference on Quantum Computing and Engineering

Entreprises et laboratoires de recherche à suivre

IBM Quantum
Google AI Quantum
Microsoft Quantum
D-Wave Systems

Conclusion

L’informatique quantique représente une frontière passionnante de la technologie, promettant de révolutionner de nombreux aspects de notre monde. Bien que nous soyons encore aux premiers stades de cette révolution, les progrès rapides dans ce domaine laissent présager un avenir où les ordinateurs quantiques joueront un rôle crucial dans la résolution de certains des problèmes les plus complexes de l’humanité. En tant que passionnés de technologie, il est essentiel de suivre de près ces développements et de se préparer à un monde où l’informatique quantique sera une réalité quotidienne.

29 juin 2024 0 commentaires

Je comprends

L’ordinateur quantique pour les nuls

par KingofgeeK 25 novembre 2013

Selon la loi de Moore. En 2020, les transistors seront de la taille d’une atome. On parle alors de processeurs ou d’ordinateurs quantiques.

ordinateur-Quantique En 1947, L’ingénieur américain Howard Aiken a déclaré que 6 ordinateurs seulement pourraient satisfaire les besoins informatiques de tout l’Amérique. Eh bien, on peut lui dire que tu avais tord. La prolifération des ordinateurs personnels et l’émergence d’Internet a fait gonfler nos besoins en puissance de calcul. Gordon Earle Moore a prédi dans sa fameuse loi de Moore, que le nombre de transistors sur un microprocesseur doublera tous les 18 mois. Si on se base sur ses calculs, en 2020, la taille d’un transistor approchera celle d’un atome. Il serait alors logique de voir débarquer de nouveaux types de processeurs se basant sur la puissance des atomes et des molécules pour effectuer les calculs. Commencera alors l’ère des ordinateurs quantiques. Ces ordinateurs quantiques auront le potentiel d’effectuer certains calculs beaucoup plus rapidement que n’importe quel ordinateur à base de silicium. Les scientifiques se sont déjà penchés sur le sujet des ordinateurs quantiques depuis le début des années 90 et ont même réussi à créer des calculateurs de base qui peuvent effectuer certains calculs, mais un ordinateur quantique pratique est encore loin de voir le jour.

Le qubit:

Avant de commencer à définir un ordinateur quantique, il faudrait connaître le qubit. Le qubit est en quelques sorte la même chose d’un bit dans un ordinateur classique. Comme on le sait, le bit peut prendre deux valeurs, Zéro ou un selon l’état du transistor. Le qubit, qui est lié à l’atome, au photon ou à l’électron peut avoir trois état, on va dire le 1, le 0 et une superposition de 1 et de 0. Le fait d’avoir cette état de superposition entre le 0 et le 1 permet au qubit, quand il est accompagné d’un autre qubit d’avoir quatre états, et quand on rajoute deux autres qubits, on aura 16 états. La loi générale sera alors « 2 » à la puissance « n » avec « n » qui est le nombre de qubit dans le processeur. Je vous laisse imaginer la quantité d’information qu’on pourrait traiter avec plusieurs qubits dans le processeur. Il existe plusieurs façons physiques de représenter un qubit, on peut le représenter par les spin d’électron, par les niveaux d’énergie dans un atome ou par la polarisation d’un photon.

Les Contraintes

On a du mal à imaginer comment on pourrait piéger quelques atomes ou électrons dans sa tour d’ordinateur et les utiliser comme processeur. Le monde microscopiques atomiques est un monde instable qui interagit très rapidement avec les conditions externes. On pourrait résumer les contraintes en deux éléments majeurs: Premièrement, pendant la phase de calcul, le système doit être totalement isolé du monde extérieur. On ne le laisse communiquer avec l’extérieur qu’avant l’introduction des données et après la lecture des résultats. L’isolement thermique total ne peut bien sur pas exister, mais si l’on arrive à maintenir le système sans interférence juste les quelques microsecondes nécessaires pour le calcul, on pourrait avoir nos résultats. Ce phénomène d’interférence est appelé décohérence, c’est le principal obstacle actuel à la réalisation d’ordinateur quantique. Le temps de décohérence correspond pour un système quantique au temps pendant lequel ses propriétés quantiques ne sont pas corrompues par l’environnement externe. Deuxièmement, le calcul doit se faire sans la moindre perte d’information. En particulier tout circuit de calcul quantique doit être réversible. Dans les circuits logiques « classiques » certaines portes ne vérifient pas cette propriété (porte NAND par exemple). Cependant des astuces de construction permettent de contourner cette difficulté en conservant des informations supplémentaires non directement utiles. Toutes les portes classiques ont un équivalent quantique. De nombreux projets ont réussi à créer un environnement quantique idéal pour réaliser des ordinateurs quantiques. Ils ont pour la plupart utilisé des circuits supraconducteurs avec jonction Josephson, des pièges à ion ou des atomes provenant d’un condensat de Bose-Einstein piégés dans un réseau optique.

Les ordinateurs quantiques, réalité ou flop?

Les ordinateurs quantiques pourraient un jour remplacer les puces de silicium, c’est une réalité mais ce ne sera pas effectif prochainement. Pour l’instant, la technologie nécessaire pour développer un tel ordinateur quantique est hors de notre portée. La plupart des recherches en informatique quantique sont encore purement théoriques. Les ordinateurs quantiques les plus avancés n’ont pas pu aller au-delà de 16 qubits, ce qui fait qu’on est encore loin d’une application pratique. Cependant, le potentiel est là et avec plus de recherche et d’innovations, on pourrait voir émerger des ordinateurs quantiques capables de faire des calculs jusqu’ici inconcevable avec les ordinateurs classiques.

25 novembre 2013 7 commentaires