Que peut vraiment faire un ordinateur quantique qu'un ordinateur classique ne peut pas faire ?
Un grand ordinateur quantique pourrait, en principe, casser le chiffrement largement utilisé aujourd'hui et simuler des phénomènes physiques hors de portée des machines classiques. En construire un qui fonctionne vraiment à cette échelle est une tout autre histoire.
▶ Lancer l'histoireUn ordinateur quantique pourrait, en principe, résoudre quelques problèmes précis exponentiellement plus vite qu'un ordinateur ordinaire. Il utilise pour cela la superposition, l'interférence et l'intrication au lieu de simples bits. Un bit classique vaut toujours 0 ou 1. Un qubit peut être un mélange des deux, et le mesurer renvoie une seule réponse, au hasard. Voilà pourquoi il n'« essaie » pas toutes les réponses à la fois : on ne lit jamais qu'un seul résultat. L'astuce consiste à utiliser l'interférence pour faire pencher les chances vers la bonne réponse.
L'idée vient de physiciens. Simuler des systèmes quantiques sur des ordinateurs ordinaires devient exponentiellement plus difficile à mesure qu'ils grandissent. Au début des années 1980, Richard Feynman et Yuri Manin ont proposé, chacun de son côté, de construire des machines à partir des phénomènes quantiques eux-mêmes. En 1994, Peter Shor a donné du mordant au domaine : un algorithme quantique qui factorise vite de grands nombres. Aucun algorithme classique connu n'en est capable, et une bonne partie du chiffrement d'Internet repose sur la difficulté de factoriser.
Le hic, c'est de garder les qubits en vie. Un qubit mal isolé de son environnement perd son état quantique. C'est la décohérence, et elle inonde le calcul d'erreurs. La parade, la correction d'erreurs quantique, répartit l'information de chaque qubit sur de nombreux qubits physiques. À cause de ce surcoût, battre les ordinateurs ordinaires en factorisation pourrait exiger des millions de qubits.
Des chercheurs ont affirmé que des appareils quantiques battaient les ordinateurs classiques sur des tâches étroites, choisies exprès. Ces tâches ne sont pas encore utiles. En 2026, ces résultats sont plutôt des jalons scientifiques que la preuve que des machines pratiques sont proches. Les gouvernements parient quand même : leurs investissements atteignaient environ dix milliards de dollars en avril 2025.
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Récap
Le véritable obstacle à l'informatique quantique n'est pas les algorithmes, c'est d'empêcher les qubits fragiles de perdre leur état quantique par décohérence assez longtemps pour terminer un calcul.
Le fait surprenant · Battre un ordinateur classique en factorisation avec l'algorithme de Shor pourrait exiger un ordinateur quantique à des millions de qubits physiques, à cause du surcoût de la correction d'erreurs.
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Sources (6)
Pas de source, pas d'affirmation. Chacun des 13 faits de cette leçon renvoie à au moins une de ces sources.