L'informatique quantique
Fonctionnement d'un ordinateur normal :
Avant de parler de l'informatique quantique nous allons rappeler rapidement comment fonctionne en gros un ordinateur classique. L'informatique dite "classique" utilise des bits qui sont dans un état 0 ou 1, on appelle cela le binaire, pour effectuer des opérations permettant la manipulation du courant électrique. L'ordinateur normal suit donc également des algorithmes, des suites d'instructions permettant de traiter et de manipuler les bits avec des portes d'entrées et de sorties, on peut donc dire également qu'il utilise des portes logiques, qui constituent des opérations élémentaires qui vont permettre d'agir sur les bits.
Comment marche l'informatique quantique ?
L'informatique quantique repose sur deux phénomènes qui sont : la superposition et l'intrication quantique et sur l'utilisation non plus de bits mais de bits quantiques dits "qubits" qui sont à la fois dans un état 0 et 1. Expliquons simplement le principe de superposition, dans le domaine de la mécanique quantique, d'après ce principe, un même état quantique peut posséder plusieurs valeurs pour une certaine quantité observable, ce principe peut-être illustré par l'expérience du chat de Schrödinger que nous allons évoquer. Dans cet expérience, on enferme un chat dans une boîte dans laquelle on dispose un flacon contenant du gaz létal et une source radioactive. On se sert d'un compteur Geiger, si celui-ci détecte un certain taux de radiation, le flacon se brise et le chat meurt. D'après l'interprétation de Copenhague, le chat est à la fois vivant et mort, comme les qubits sont à la fois en position 0 et 1. Pourtant, si nous ouvrons la boîte, nous pourrons observer que le chat est soit mort, soit vivant. Ce qui veut dire que le chat est dans les deux états tant que nous n'ouvrons pas la boîte. Tentons maintenant d'expliquer le principe de l'intrication quantique, il s'agit en fait un phénomène dans lequel deux particules, ou bien un groupe de particule ont des états quantiques dépendant l'un de l'autre peut importe la distance qui les sépare l'une de l'autre. Ces états quantiques sont dits "intriqués" car il y a des liens entre les propriétés physiques observées chez ces particule qui sont pourtant distinctes. Imaginons que deux balles partent de la même source, l'une rencontre un mur et l'autre continue, mais en quantique tout ce qui arrive à une particule arrive à l'autre, par exemple deux photons émis par une même source "savent" instantanément ce qui arrive à l'autre même si une grande distance les sépare. Ainsi, deux objets intriqués ne sont pas indépendants l'un de l'autre même s'il sont séparés par une distance conséquente et on doit les considérer ensemble comme un seul système.