ordinateurs quantiquesIl s’agit d’un dispositif qui utilise la logique quantique pour l’informatique générale et peut être considéré comme une implémentation spécifique de l’informatique quantique. Contrairement aux ordinateurs traditionnels, les ordinateurs quantiques utilisent des bits quantiques pour stocker des données et utilisent des algorithmes quantiques pour effectuer des opérations sur les données.

Types d'ordinateurs quantiques

Actuellement, les ordinateurs quantiques adiabatiques et les ordinateurs quantiques à modèle de porte sont courants, chacun avec ses propres avantages et inconvénients :

• Ordinateur quantique adiabatique (également appelé « four de recuit »)

Les ordinateurs quantiques adiabatiques sont un type particulier de recuit quantique qui convient le mieux à la résolution de problèmes d'optimisation, un problème courant dans l'industrie. De plus, cette méthode peut également être utilisée pour résoudre des problèmes d’échantillonnage et d’apprentissage automatique.

• Ordinateur quantique à modèle de porte (également connu sous le nom de « modèle de circuit » ou « modèle standard »)

La construction d'un ordinateur quantique à modèle de porte est techniquement difficile en raison des particularités du matériel.

Cet ordinateur quantique effectue des calculs en contrôlant les états quantiques à l'aide de portes quantiques, et la manière dont les composants des circuits quantiques sont construits est similaire à celle des portes logiques.

Conditions que les ordinateurs quantiques doivent remplir

1. Les ordinateurs quantiques doivent avoir des qubits identifiables et bien définis ;
2. Les ordinateurs quantiques doivent être capables de préparer des états initiaux fiables ;
3. Les ordinateurs quantiques doivent avoir de faibles effets de décohérence ;
4. Les ordinateurs quantiques doivent être capables d’effectuer des opérations de portes quantiques précises ;
5. Les ordinateurs quantiques doivent établir un mécanisme de mesure quantique très puissant.

Où l'informatique quantique est la plus applicable

(1) Problème d'optimisation.

L’optimisation est actuellement un domaine d’intérêt majeur en informatique quantique, où l’objectif est de trouver la meilleure option parmi un grand nombre de décisions possibles.

Le temps nécessaire à un ordinateur traditionnel pour fournir une solution de haute qualité à un problème d’optimisation augmente généralement de manière exponentielle avec la taille du problème, mais l’efficacité de l’informatique quantique fournira des réponses beaucoup plus rapidement.

(2) Problèmes d’échantillonnage.

Une autre fonction que les ordinateurs quantiques adiabatiques peuvent exécuter est l’échantillonnage, qui peut générer en douceur des exemples aléatoires de certains phénomènes, ce qui est difficile à faire pour les ordinateurs classiques.

Si les états quantiques complexes peuvent être contrôlés, l’efficacité peut être encore améliorée.

(3) Apprentissage automatique.

La base de l’apprentissage automatique repose sur les méthodes d’échantillonnage et d’optimisation. Le perfectionnement de ces techniques peut donc améliorer les capacités d’apprentissage automatique.

La technologie d’échantillonnage des ordinateurs quantiques peut fournir des données d’entrée distribuées plus fiables pour les algorithmes d’apprentissage automatique.

Mots apparentés : informatique quantique, qubit