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Le spectre du quantique

De Google à Alibaba en passant par IBM, c’est la course pour être le premier à maîtriser la technologie quantique. Les premiers résultats sont là, bien qu’imparfait. Si la recherche universitaire et industrielle s’en réjouit, d’autres s’inquiètent de la sécurité de nos systèmes informatiques.

Fin d’année 2019, Google faisait l’annonce fracassante d’une grande avancée en matière de technologie quantique, avant de se rétracter prudemment. Cette sortie médiatique a toutefois relancé fantasmes et inquiétudes dans le public.

Une technologie imparfaite

Et pourtant, la technologie quantique n’est pas nouvelle, c’est plutôt un work-in-progress. IBM par exemple en possède déjà 17. Pauline Ollitrault, doctorante dans le laboratoire suisse de l’entreprise, fait partie du groupe de recherche « Quantum technology and computing ». « Ce qui existe, c’est une technologie quantique qui n’est pas parfaite, avec des erreurs et une puissance limitée par le nombre de Qubits » explique-t-elle. Leurs ordinateurs possèdent entre 5 et 53 Qubits dits imparfaits. Pour faire simple, un ordinateur classique fonctionne avec des bits, qui prennent une valeur de 1 ou de 0, tels des interrupteurs. L’ordinateur quantique repose sur d’autres principes: l’intrication et la superposition. Il travaille donc avec QuBits (quantum binary digit), capables de superposer les deux valeurs 0 et 1 à la fois.

“Ce qui existe, c’est une technologie quantique imparfaite, avec des erreurs et une puissance limitée.”
— Pauline Ollitrault, laboratoire IBM

Des applications dans tous les secteurs

Si cette technologie fait l’objet d’autant d’attention, c’est justement parce qu’elle promet une force de calcul inédite par rapport à l’ordinateur classique. Mme Ollitrault est spécialisée dans les simulations en chimie. Si vous trouvez cela abstrait, ne vous y trompez pas. « Ça pourrait permettre de développer de nouveaux matériaux, de nouveaux médicaments etc. » Et la scientifique d’expliquer: « Une application concrète par exemple concerne la recherche pour les panneaux photovoltaïques. On a besoin de savoir les longueurs d’ondes de lumière que les molécules peuvent absorber (…) pour rendre ces panneaux plus efficaces. » Ce type d’opération est plus logique avec un ordinateur quantique selon P. Ollitrault: « il répond aux mêmes mécaniques que les molécules, il est donc plus efficace pour simuler leur comportement. » D’où l’intérêt qu’il représente dans les secteurs de la chimie et de la physique. Mais il trouve déjà des applications en matière de logistique, de finance ou même de machine learning. Des intérêts concrets, quoiqu’encore balbutiants. « On est encore dans le domaine de la recherche » rappelle Mme Ollitrault.

Risque de dérive sécuritaire?

Un autre domaine dans lequel le futur supercalculateur fait aussi parler de lui est celui du chiffrement des données. « On entend beaucoup dire que les ordinateurs quantiques vont casser en grande partie la cryptologie actuelle, » confirme Jean-Jacques Quisquater, professeur de cryptologie à l’UCL, internationalement reconnu. Il tient pourtant à nuancer.
« On en est encore très loin. Et tout le monde est d’accord avec ça! » Alors pourquoi en parler autant? « Il y a beaucoup de bruits, d’annonces qui sont faites, pour des raisons de stratégies et de financements. Il faut montrer que la recherche avance pour attirer des investisseurs » selon cet expert. Il faudrait des moyens considérables pour casser les systèmes actuels, plus que ne le permettent les 53 Qubits des
meilleurs ordinateurs.

Raison pour laquelle le professeur relativise le danger. « Des chiffres actuels estiment qu’un ordinateur d’un hectare aurait besoin de plusieurs mois, pour casser une seule clé comme celle utilisée pour protéger nos cartes d’identité. » Malgré tout, beaucoup anticipent l’existence de ce superordinateur quantique et parfait. « Ils se disent que si cet ordinateur doit un jour exister, alors il y a des soucis à se faire. Il pourra par exemple casser des méthodes comme la blockchain, ultra sécurisée aujourd’hui. Il y a beaucoup de recherches qui sont faites dans la cryptographie post-quantique. Mais pour l’instant, on est loin de faire la révolution de nos systèmes: c’est beaucoup moins efficace que ce qui existe déjà. »

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