Ordinateur quantique : qui l’a créé ? Découvrez son histoire et ses pionniers

L’ordinateur quantique, une révolution technologique, trouve ses origines dans les travaux de physiciens visionnaires comme Richard Feynman et David Deutsch dans les années 1980. Ces pionniers ont imaginé des machines capables de résoudre des problèmes complexes, inaccessibles aux ordinateurs classiques, en exploitant les propriétés de la mécanique quantique.

Depuis, de nombreuses équipes de recherche à travers le monde ont contribué à cette aventure scientifique. Des entreprises comme IBM, Google et D-Wave ont commercialisé les premiers prototypes fonctionnels, transformant peu à peu la science-fiction en réalité. L’ordinateur quantique promet d’ouvrir des perspectives inédites dans des domaines aussi variés que la cryptographie, la chimie ou l’intelligence artificielle.

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Les origines de l’informatique quantique

L’informatique quantique plonge ses racines dans les travaux de plusieurs visionnaires. Parmi eux, Paul Benioff qui, en 1981, a tenté de démontrer la possibilité théorique des ordinateurs quantiques. Son approche a ouvert la voie à une nouvelle ère scientifique, où la physique et l’informatique se rejoignent.

Richard Feynman, l’un des plus grands physiciens du XXe siècle, a théorisé en 1982 les simulateurs quantiques. Ces dispositifs, selon lui, pourraient modéliser des systèmes physiques complexes, impossibles à simuler avec des ordinateurs classiques. Cette idée a jeté les bases de ce que nous appelons aujourd’hui l’informatique quantique.

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En 1985, David Deutsch a démontré la validité théorique de l’ordinateur quantique universel, un concept qui permettrait de résoudre tout problème calculable, surpassant ainsi les machines classiques. La machine de Turing, décrite par Alan Turing en 1936, et le lambda calcul, développé par Alonzo Church, constituent des pierres angulaires de l’informatique moderne.

• Paul Benioff : a démontré la possibilité théorique de l’ordinateur quantique (1981).
• Richard Feynman : a théorisé les simulateurs quantiques (1982).
• David Deutsch : a démontré la validité de l’ordinateur quantique universel (1985).
• Alan Turing : a décrit la machine de Turing (1936).
• Alonzo Church : a développé le lambda calcul.

Ces contributions ont non seulement jeté les bases théoriques, mais ont aussi inspiré des générations de chercheurs à explorer les vastes possibilités offertes par la mécanique quantique. Le chemin parcouru depuis ces premières théories montre la force de l’innovation et de la collaboration scientifique.

Les pionniers et leurs contributions

L’histoire de l’informatique quantique ne s’écrit pas sans mentionner les contributions marquantes de plusieurs figures emblématiques. Peter Shor, par exemple, est à l’origine de l’algorithme qui porte son nom, une avancée décisive permettant de factoriser de grands nombres de manière exponentiellement plus rapide que les algorithmes classiques.

Les chercheurs français en pointe

La France n’est pas en reste dans cette révolution. Théau Peronnin et Raphaël Lescanne, co-fondateurs de la start-up Alice & Bob, œuvrent activement pour la mise au point d’un ordinateur quantique « vraiment utile ». Leur entreprise se distingue par ses innovations en matière de qubits corrigés d’erreurs.

Les institutions et leurs chercheurs

Dans le monde académique, plusieurs institutions et chercheurs se démarquent. Tristan Meunier travaille à l’Institut Néel à Grenoble, où il explore les potentialités des qubits supraconducteurs. À Londres, Peter Knight de l’Imperial College contribue à la recherche sur les systèmes quantiques.

Les contributions internationales

Aux États-Unis, John Preskill du Caltech est une figure incontournable dans l’étude de la décohérence et des codes correcteurs d’erreurs. Il a forgé le terme « suprématie quantique » pour désigner le point où un ordinateur quantique surpasse les capacités des ordinateurs classiques.

L’implication de Adeline Roux-Langlois au CNRS et Pierre Loidreau à la DGA souligne la collaboration entre la recherche académique et les applications stratégiques. Quant à Florence Parly, ministre des Armées, elle rappelle l’intérêt croissant des gouvernements pour cette technologie de rupture.

Les avancées technologiques majeures

L’essor des ordinateurs quantiques est jalonné par des avancées technologiques significatives. En 1998, IBM a présenté le premier prototype d’ordinateur quantique avec 2 qubits, marquant le début d’une nouvelle ère.

Les acteurs principaux

• D-Wave Systems : En 2007, l’entreprise a dévoilé publiquement « Orion », le premier ordinateur quantique adiabatique de 16 qubits.
• Google : En 2018, le géant technologique a annoncé « Bristlecone », un processeur de 72 qubits.
• Intel : La même année, Intel a confirmé le développement de « Tangle Lake », une puce de test supraconductrice de 49 qubits.
• Alice & Bob : En 2021, cette start-up française a levé 100 millions d’euros pour développer un ordinateur quantique « vraiment utile ».

Les initiatives européennes

En Europe, l’entreprise Pasqal se distingue par la fabrication d’ordinateurs quantiques, tandis que Multiverse Computing développe des algorithmes inspirés du quantique, ouvrant des perspectives novatrices pour l’industrie financière.

La compétition internationale pour la suprématie quantique s’intensifie. Les avancées d’IBM, Google et Intel montrent la course effrénée vers des machines de plus en plus puissantes. En France, les start-ups Alice & Bob et Pasqal, soutenues par des financements significatifs, apportent une dynamique essentielle à ce secteur de pointe.

Les efforts de ces acteurs démontrent la diversité des approches et des technologies utilisées pour surmonter les défis posés par le calcul quantique. La course vers l’ordinateur quantique universel est loin d’être terminée, mais chaque avancée rapproche un peu plus cette vision de la réalité.

Les défis et perspectives futures

L’ordinateur quantique, malgré ses promesses, fait face à des défis techniques et scientifiques considérables. Les entreprises comme Airbus, TotalEnergies, EDF, Crédit Agricole et CACIB ont lancé des programmes de recherche ambitieux pour explorer les potentiels de cette technologie.

• Airbus a initié un programme d’expérimentations sur l’informatique quantique il y a 8 ans.
• TotalEnergies et EDF ont chacun lancé des programmes de recherche dédiés au quantique il y a 5 ans.
• Crédit Agricole et CACIB se sont aussi engagés dans des initiatives similaires.

Les obstacles majeurs

L’un des principaux obstacles est la gestion de l’intrication quantique et la correction des erreurs quantiques. La stabilité des qubits reste précaire, chaque perturbation pouvant entraîner des erreurs de calcul. Le développement de codes correcteurs d’erreurs robustes est donc fondamental.

Les opportunités économiques

Les perspectives offertes par les ordinateurs quantiques sont vastes. Les secteurs de l’énergie, de la finance et des transports pourraient bénéficier de gains d’efficacité significatifs. Les avancées en machine learning quantique et en intelligence artificielle promettent aussi des applications disruptives.

Les collaborations internationales

La coopération entre entreprises et institutions de recherche est primordiale. Le partage de connaissances et de ressources accélérera l’atteinte de la suprématie quantique. Les partenariats publics-privés, déjà initiés par des acteurs majeurs, montrent la voie vers une innovation collaborative.