Google pourrait construire un véritable ordinateur quantique dès 2017
Capable de surpasser n'importe quel supercalculateur classique

Le , par Coriolan

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Google passe à la vitesse supérieure pour la mise au point d’un ordinateur quantique capable de surpasser les performances de n’importe quel supercalculateur classique. La firme de Mountain View ne cache pas ses ambitions, elle avait déjà investi massivement dans plusieurs projets destinés à lui conférer la suprématie dans le domaine du calcul quantique.

Un ordinateur quantique utilise les propriétés quantiques de la matière, telles que la superposition et l'intrication afin d'effectuer des opérations sur des données. À la différence d'un ordinateur classique basé sur des transistors qui travaille sur des données binaires (codées sur des bits, valant 0 ou 1), le calculateur quantique travaille sur des qubits dont l'état quantique peut posséder plusieurs valeurs, ce qui lui confère des capacités de calcul énormes, comparé aux machines classiques. Jusqu'en 2008, la difficulté majeure concerne la réalisation physique de l'élément de base : le qubit. Le phénomène de décohérence (perte des effets quantiques en passant à l'échelle macroscopique) freine le développement des calculateurs quantiques. Des solutions très limitées ont été développées par D-Wave et IBM, mais jusque-là, tout ce qu’elles peuvent réaliser est à la portée des calculateurs classiques.

Google est en train de construire un véritable ordinateur quantique, une étape qui indique que le géant californien a fait des avancées considérables dans le domaine. Après avoir mis en test les machines de la startup D-Wave (non sans controverse), la firme a embauché le physicien John Martinis en 2014 pour mettre au point ses puces quantiques. Ce chercheur de l’Université de Santa Barbara, en Californie, a réalisé plusieurs travaux sur la fiabilité des qubits. Google lui a confié la mission de mettre au point les qubits supraconducteurs qui feront tourner les premiers calculateurs quantiques de la firme. L’équipe de Martinis doit surmonter la principale difficulté qui est de faire interagir les qubits dans un calculateur, puisqu’ils perdent leurs capacités quantiques dès qu’ils entrent en contact avec la matière ordinaire (par décohérence). Ce problème s’empire avec l’augmentation du nombre de qubits présents dans la machine. Google n’a pas officiellement dévoilé ses projets concernant la construction d’une machine de 50 qubits, mais l’état d’avancement des recherches est assez avancé, les chercheurs les plus optimistes s’attendent à ce que les premières machines quantiques dépassent les résultats des supercalculateurs classiques dès la fin de cette année.

Google a choisi le supercalculateur Edison du centre national américain de l’énergie, l’un des supercalculateurs les plus avancés du monde, comme la principale cible à affronter. La firme a simulé le comportement des circuits quantiques sur des grilles de qbits larges et elle a pu réaliser que la capacité de calcul d’Edison est une grille de 6 x 7 qubits, pour laquelle 70 To de mémoire a été nécessaire. Le prochain système de Google devra donc montrer qu’il est capable de surpasser ce résultat et aller au-delà (avec 6 x 8 qubits ou plus). Si un ordinateur quantique de 50 qbits arrive à résoudre ce problème, il sera le premier ordinateur bâti jusque-là à arriver à le faire.

La machine quantique de Google pourrait être fin prête dans deux ou trois années ; les scientifiques s’attendent à ce qu’une percée va être réalisée dans le domaine du calcul quantique très prochainement et que la suprématie quantique sur les ordinateurs classiques va enfin être concrétisée, « la suprématie quantique peut être atteinte à court terme avec environ 50 qubits supraconducteurs », explique une équipe de chercheurs de Google.

Google n’est pas le seul à s’intéresser aux calculateurs quantiques, ce domaine est soutenu financièrement par plusieurs autres organisations, entreprises et gouvernements en raison de son importance. Ces machines devraient être capables de réaliser des calculs hors de portée d’un ordinateur classique en l’état actuel des connaissances. La possibilité de casser les méthodes cryptographiques classiques est souvent mise en avant.

Source : MIT Technology Review

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Voir aussi :

Google cherche à renforcer la sécurité de Chrome face aux ordinateurs quantiques et expérimenter la cryptographie post-quantique

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Avatar de sitexw
Membre régulier https://www.developpez.com
Le 04/09/2016 à 0:52
Ce qui me fait le plus peur dans tout ça, c'est la cryptographie.
Nous sommes déjà en danger, rien n’empêche qui conque (principalement les gouvernements) d'intercepter des quantités industrielles de données cryptées aujourd'hui et de les décrypter avec des ordinateurs quantiques demain.
Même si des algorithmes de cryptage résistant aux ordinateurs quantiques montrent le bout de leur nez (chez Google en autres), toutes les communications d'hier et d'aujourd'hui ne sont toujours pas protégées des ordinateurs quantiques...

Nous verrons bien où cela nous mène, mais ça sent pas bon
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Avatar de Grogro
Membre extrêmement actif https://www.developpez.com
Le 07/09/2016 à 10:38
Citation Envoyé par hotcryx Voir le message
retour aux anciennes méthodes => papier, nouveaux algos persos.... là ils devront retrouver la technique employée.
Tu rigoles, mais certaines agences de renseignement ont ressorti les bonnes vieilles machines à écrire pour certains usages bien spécifiques.

Il y a un bouquin de SF qui exploite un peu cette idée : le coursier "pigeon voyageur" quand les communications électroniques sont trop interceptables. Johnny Mnemonic de Gibson, qui a donné un sympathique nanar au cinéma avec Keanu Reeves.
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Avatar de Mrsky
Membre éprouvé https://www.developpez.com
Le 04/09/2016 à 1:03
Citation Envoyé par yahiko Voir le message
L'ordinateur quantique est clairement le futur de l'informatique. Après, même si Google parvient à mettre au point son ordinateur quantique dans les délais, ce n'est pas pour demain la veille qu'un particulier pourra en acheter.
Au niveau des supercalculateurs, où assurer les conditions de la supraconductivité est envisageable, les évolutions avant/après ordinateur quantique devraient être passionnantes.
Les particuliers non, mais les agences de renseignements et autres groupes aux intentions obcures probablement. Je me rend pas compte de la portée de la puissance d'un calculateur quantique mais si ca peut tout a coup bruteforcer les crypto actuelles c'est pas la joie
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Avatar de yahiko
Rédacteur/Modérateur https://www.developpez.com
Le 04/09/2016 à 1:11
Il ne faut pas avoir peur pour la cryptographie, au contraire !

Il est probable qu'avec l'avènement de l'informatique quantique, des services de cryptographie quantiques verront aussi le jour. D'ailleurs, c'est surtout dans le sens du cryptage des données que l'ordinateur quantique sera une immense avancée puisqu'il garantira la non interception des communications par un tiers (éventuellement malveillant).
Certes, la cryptographie classique à base de factorisation de nombres premiers est vouée à disparaître, mais on gagnera à la place quelque chose de plus robuste, car garantie par les lois de la physique et non sur la supposition que votre adversaire (le hacker) ne dispose pas d'une nette supériorité technologique et mathématique.
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Avatar de yahiko
Rédacteur/Modérateur https://www.developpez.com
Le 04/09/2016 à 12:56
Surtout que tout quantique que soit l'ordinateur de Google, il ne pourra pas non plus déchiffrer l'ensemble des communications qui transitent sur le globe, juste une infime fraction si tant est que Google le prédestine uniquement à cela.

De plus, il existe des algorithmes de cryptographie "classiques" qui résisteraient relativement bien à des attaques "quantiques". On a donc déjà les outils pour faire face à la "menace", d'autant que je pense que la cryptographie quantique est promise à mon sens à se développer, rendant à terme caduque la notion même de d'attaque sur les communications.

Il ne faut pas céder à la panique

L'ordinateur quantique de Google sera déjà un exploit technologique et scientifique, s'ils y parviennent bien sûr. Et les applications de cet ordinateur sera probablement pour le Big Data et l'Intelligence Artificielle en priorité, bien avant de casser du RSA à longueur de journée.
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Avatar de Saverok
Expert éminent https://www.developpez.com
Le 14/09/2016 à 12:00
Citation Envoyé par Namica Voir le message
Où ces agences trouvent-elles encore des rubans de machines à écrire datant de 40 ans ?
Le FSB (ex KGB de la Russie) est repassé à la machine à écrire pour ses activités les plus sensibles.
Elle passe par un fournisseur locale breveté russe.
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Avatar de Namica
Membre expérimenté https://www.developpez.com
Le 04/09/2016 à 2:18
Citation Envoyé par sitexw Voir le message
Malheureusement, ce c'est qu'une belle illusion (en pratique) pour les raisons suivantes :
  • Il faut adapter le réseau planétaire à cette technologie (via de la fibre de bout à bout)
  • Les répéteurs des fibres optiques sur de longues distances posent problème (car qui dit répéteur, dit lecture+renvoie, dit corruption des données)
  • Enfin, les transmissions de Qubits par onde radio sont, à mon avis, quasiment impossibles (donc adieu les objets connecté, wifi, 5G, ...)


Je pense que les transmissions de données quantiques seront restreintes à une petite partie du monde (les gouvernements, les banques, ...).
Les 1% quoi
Citation Envoyé par yahiko Voir le message
Il ne faut pas avoir peur pour la cryptographie, au contraire !

Il est probable qu'avec l'avènement de l'informatique quantique, des services de cryptographie quantiques verront aussi le jour. D'ailleurs, c'est surtout dans le sens du cryptage des données que l'ordinateur quantique sera une immense avancée puisqu'il garantira la non interception des communications par un tiers (éventuellement malveillant).
Certes, la cryptographie classique à base de factorisation de nombres premiers est vouée à disparaître, mais on gagnera à la place quelque chose de plus robuste, car garantie par les lois de la physique et non sur la supposition que votre adversaire (le hacker) ne dispose pas d'une nette supériorité technologique et mathématique.
Ben oui, mais la news ne concerne que les ordinateurs, pas les transmissions.
Moi, ce qui m'inquiète, c'est qu'il s'agit d'un projet Google, connaissant son avidité pour nos données et l'usage qu'il en fait déjà.
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Avatar de yahiko
Rédacteur/Modérateur https://www.developpez.com
Le 04/09/2016 à 9:35
Il y aura sans doute une période de transition entre l'ordinateur quantique et la cryptographie quantique. Mais il y a fort à parier que les avancées sur l'ordinateur quantique vont stimuler la mise en oeuvre d'infrastructures permettant la cryptographie quantique. (cf. la cryptographie quantique sur plus de 300 kilomètres)
Je doute par exemple qu'un gouvernement (sauf la France peut-être ) accepte sans broncher qu'un autre gouvernement ait désormais la possibilité de cracker ses communications d'autant que les technologies pour mettre en oeuvre la cryptographie quantique semblent mieux maîtrisées que celles pour mettre en oeuvre l'ordinateur quantique, après c'est surtout une question de moyens et de volonté politique.
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Avatar de Jiji66
Membre éclairé https://www.developpez.com
Le 04/09/2016 à 13:02
Indépendamment des progrès qui doivent êtres faits autour du "hardware" il reste à inventer toute une nouvelle science de la programmation pour ce genre de machine.

A mon avis c'est une révolution qui est en marche et qui est comparable à celle des débuts de l'informatique ou du matériel existait "Altair8800" mais personne ne savait encore comment ça pouvait s'utiliser.

Voila bien du travail en perspective pour les futurs programmeurs et au final ça ne peut être que positif pour nous
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Avatar de Neckara
Expert éminent sénior https://www.developpez.com
Le 05/09/2016 à 14:28
Pas de crainte à avoir, la cryptographie symétrique n'est normalement pas touchée (il faut juste augmenter la taille des clés).

Pour la cryptographie asymétrique, on a déjà des nouveaux algorithmes nouvelle génération qui pourront être mis en place lorsque le moment sera venu (quoi qu'encore assez coûteux en ressource si je ne m'abuse).
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