L’environnement évolutif de l’informatique quantique

Lors d’un récent épisode du balado Parlons transition énergétique, Maida Zahid a discuté avec Curtis Nybo, un expert en informatique quantique, pour explorer les défis, les avantages et le futur de cette technologie émergente. Dans ce deuxième volet de la discussion, Curtis s’éloigne de la théorie pour discuter de l’application pratique. Il explore comment l’informatique quantique peut servir à l'optimisation de l'énergie, à la logistique, à la cybersécurité et aux affaires, dans tous les secteurs d'activité

Surmonter les défis : la course vers un qubit stable

L’informatique quantique fait face à plusieurs défis, dont l’un des plus grands est le temps de cohérence. Les qubits, les éléments fondamentaux des ordinateurs quantiques, demeurent stables seulement pendant une période limitée avant de s’effondrer en l’un des deux états binaires (0 ou 1). Ce comportement mène à des résultats incertains, ce qui rend d’autant plus essentielles les mesures pour corriger les erreurs et protéger le système de radiations lors de la conception de pièces d’ordinateurs quantiques.

Un autre défi est le nombre limité de qubits disponibles à l’heure actuelle. Encore que les solutions quantiques à grande portée nécessitent des milliers de qubits, les machines les plus avancées, quant à elles, ne fonctionnent présentement qu’avec quelques centaines, ce qui limite leurs capacités de résolution de problèmes..

Optimiser les chaînes d’approvisionnement avec l’informatique quantique

L’informatique quantique révolutionne la logistique et l’optimisation des chaînes d’approvisionnement. Curtis souligne que les ordinateurs à recuit quantique sont utilisés pour optimiser des processus logistiques complexes tels que :

  • Optimisation des itinéraires – Déterminer le trajet optimal pour les camions de livraison afin de distribuer l’essence et les produits en tenant compte des conditions météorologiques et des contraintes.
  • Prévision de la demande – Prévoir l’emplacement et la période de livraison des matériaux pour prévenir les perturbations dans la chaîne d’approvisionnement.
  • Distribution de l’électricité – Bien que pas encore mis en œuvre, l’informatique quantique pourra optimiser la distribution de l’énergie aussi efficacement que l’acheminement logistique.

« De l’optimisation des chaînes d’approvisionnement à la prévision de la demande énergétique, l’informatique quantique nous offre une possibilité auparavant impossible de résoudre certains problèmes. »  

La menace et la promesse de l’informatique quantique en cybersécurité

L’une des applications les plus discutées entourant l’informatique quantique porte sur la cybersécurité. Les algorithmes de cryptographie d’aujourd’hui reposent sur la technique de chiffrement RSA qui consiste à factoriser de grands nombres premiers, une tâche quasi impossible pour les ordinateurs classiques. Cependant, les ordinateurs qui utilisent l’algorithme de Shor pourraient percer les chiffrements RSA, ce qui poserait un risque de sécurité considérable.

Bien que cette capacité n’existe pas encore, l’enjeu demeure que des données volées aujourd’hui pourraient être déchiffrées dans quelques années, lorsque les composantes des ordinateurs quantiques seront plus avancées. En réponse, des organisations explorent déjà des méthodes de chiffrement capables de résister aux ordinateurs quantiques telles que des clés de distribution quantiques et des techniques de cryptographie à base de treillis, afin d’assurer notre sécurité éventuelle.

Avantages commerciaux : rendre les ordinateurs quantiques accessibles

Pour les entreprises, le principal avantage de l’informatique quantique réside dans la résolution de problèmes hautement complexes d’optimisation que les ordinateurs classiques ne peuvent résoudre. Curtis souligne que l’informatique quantique est idéale pour les scénarios qui comportent plusieurs variables et contraintes.

  • Planification du parc – Gérer efficacement la logistique du transport.
  • Planification des effectifs – Équilibrer les horaires de travail, les contraintes de carburant et les périodes de livraison.
  • Gestion de l’énergie – Optimiser la distribution de l’énergie renouvelable selon les fluctuations de l’offre et de la demande.

La révolution quantique est là : domaines clés à surveiller

L’informatique quantique n'en est encore qu’à ses débuts, mais son progrès va en accélérant. Les principales améliorations comprennent :

  • Percées dans la correction d’erreurs – Amélioration de la stabilité des qubits pour des calculs plus longs et précis.
  • Développement des capacités matérielles de l’informatique quantique – – Les entreprises telles que Google, IonQ et Rigetti mènent une course vers la suprématie quantique, définie par le surpassement des ordinateurs classiques par ceux quantiques pour le traitement de tâches spécifiques.
  • Accès infonuagique – – L’informatique quantique n’est plus réservée aux chercheurs. Les plateformes comme Azure Quantum, AWS Braket ainsi que les services infonuagiques de D-Wave permettent aux entreprises de faire l’expérience de l’informatique quantique.
     

« Bien qu’elle soit encore dans ses débuts, l’informatique quantique est accessible depuis le nuage. La meilleure façon de se préparer est de commencer à l'explorer dès maintenant. »  

Bien que l’informatique quantique fait encore face à des défis, son potentiel est trop important pour l’ignorer. Comme le mentionne Curtis, l’informatique quantique est maintenant plus qu'une théorie, elle est devenue un outil pratique pour les entreprises, particulièrement celles des secteurs de l’énergie, de la logistique et de la sécurité. Les organisations devraient commencer à explorer les possibilités qu’offre l’informatique quantique dès aujourd’hui pour se préparer à son avènement inévitable.

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