L'informatique quantique : un nouvel âge d'or de l'informatique
Par Mario Piattini Velthuis (Professeur universitaire, directeur du Grupo Alarcos, aQuantum CRO).
L'IBM Institute for Business Value souligne que nous vivons dans la décennie quantique, au cours de laquelle les ordinateurs quantiques se préparent à surpasser les ordinateurs classiques dans des tâches importantes, réalisant ce que nous appelons "l'avantage quantique". Un ordinateur quantique stocke des informations dans des objets appelés qubits et les transforme en exploitant certaines propriétés particulières de la mécanique quantique ; qui est le domaine de la physique qui décrit le comportement de la nature aux niveaux subatomiques (par exemple, le comportement des photons, des électrons, etc.), pour lequel la mécanique classique n'offre pas de solution satisfaisante. Contrairement au bit, qui ne peut être que dans un seul état (0 ou 1), le qubit peut être simultanément dans les états 0 et 1. Cette superposition de deux états quantiques permet un traitement à grande échelle ; puisque la capacité opérationnelle d'un ordinateur quantique augmente exponentiellement avec la taille (en nombre de qubits).
Il existe des centaines d'applications intéressantes pour ce nouveau type de paradigme dans l'économie et la finance, la chimie, la médecine et la santé, la logistique et la chaîne d'approvisionnement, l'énergie, le changement climatique, l'agriculture, etc. Et bien sûr, l'informatique quantique a un impact fondamental sur la cybersécurité (cryptographie post-quantique) et l'IA (puisqu'elles permettent des utilisations très puissantes de l'apprentissage automatique quantique, de l'apprentissage profond quantique et d'autres techniques d'intelligence artificielle).
La courbe d'apprentissage de cette nouvelle technologie est beaucoup plus élevée que les précédentes et demande donc beaucoup plus de temps aux organisations pour avoir les capacités nécessaires dans ce domaine. S'il y a déjà un manque de talents dans les technologies quantiques et dans l'informatique en général, dans l'informatique quantique, c'est énorme et c'est l'un des problèmes les plus graves auxquels les entreprises sont confrontées, et cela pourrait devenir le principal frein de la décennie quantique.
C'est pourquoi il est nécessaire non seulement d'avoir de bons mathématiciens et physiciens quantiques, mais aussi des ingénieurs informaticiens -qu'ils soient spécialistes du matériel informatique et des réseaux, des langages de programmation, des interfaces utilisateur, de l'intelligence artificielle, du génie logiciel, etc.- commencent à s'occuper de ce nouveau paradigme et apporter leurs connaissances et leurs compétences pédagogiques. De cette façon, nous atteindrons un nouvel "âge d'or" de l'informatique, puisque l'informatique quantique nous offre une opportunité unique, de la même manière que les pionniers de l'informatique l'ont fait dans les années 1960.
En ce qui concerne le développement de logiciels en particulier, de nombreux spécialistes quantiques ne connaissent pas les principes et les techniques du génie logiciel et sont donc enclins à commettre de vieilles erreurs, risquant de coûteuses « redécouvertes ». Pour cette raison, il est nécessaire d'aller plus loin et d'essayer de faire connaître le génie logiciel quantique, dans le but de produire des logiciels quantiques avec des niveaux élevés de qualité et de productivité.
D'autre part, il est essentiel de renforcer la relation avec le monde de l'entreprise, tant au niveau de la recherche que de la formation des professionnels, car pour que le domaine de la technologie quantique soit le plus performant possible, il est essentiel qu'il y ait une collaboration étroite entre l'industrie et le milieu universitaire. Dans ce sens, nous avons créé il y a quelques années l'unité mixte de recherche aQuantum entre l'UCLM et la société Alhambra IT. Cette collaboration permet le développement de projets de recherche cruciaux pour résoudre les problèmes posés par l'informatique quantique, comme le projet « QHealth : Pharmacogénomique quantique appliquée au vieillissement » du programme CDTI Misiones.
Depuis cette plate-forme, j'encourage chacun de nous, dans nos domaines d'action respectifs, à analyser l'impact de l'informatique quantique sur nous et ce que nous pouvons apporter de notre vaste expérience de l'informatique classique, car comme l'avertit le physicien quantique José Ignacio Latorre : « L'avenir grandir, que cela nous plaise ou non, car l'avenir de notre technologie est quantique.
