L’informatique quantique est-elle adaptée à votre entreprise ?

Découvrez les avantages et les cas d’utilisation de l’informatique quantique. Obtenez également des détails sur la cryptographie quantique auprès d’un expert.

Image : Panchenko Vladimir/Shutterstock

Les investisseurs ont consacré 2,35 milliards de dollars aux startups de technologie quantique en 2022, selon McKinsey & Company. Avec la prolifération des technologies quantiques, les chefs d’entreprise peuvent se demander si l’informatique quantique est appropriée et sécurisée pour leur travail.

J’ai interviewé Mario Milicevic, ingénieur principal de la société de matériel et de logiciels de connectivité MaxLinear et membre de l’IEEE, pour parler des développements de l’informatique quantique pour la recherche et la cybersécurité.

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Qu’est-ce que l’informatique quantique ?

L’informatique quantique est une méthode d’exécution de calculs utilisant des qubits au lieu de bits binaires. Alors que les bits binaires peuvent contenir l’une des deux valeurs, 1 ou 0, les qubits peuvent contenir une combinaison de valeurs possibles. Cette combinaison, ou « superposition », peut fournir un vaste éventail de valeurs possibles que l’ordinateur quantique peut utiliser dans les calculs.

Une autre qualité importante des qubits est leur enchevêtrement, ce qui signifie que des qubits qui ne se trouvent pas dans le même espace physique peuvent toujours être en corrélation les uns avec les autres.

« Vous pouvez résoudre de grands problèmes mathématiques [with quantum computers] qui sont d’un coût prohibitif à résoudre à l’aide d’ordinateurs classiques. [This is a problem] que nous avons aujourd’hui parce que le temps de calcul augmente de façon exponentielle », a déclaré Milicevic.

Quand une entreprise doit-elle utiliser l’informatique quantique ?

Une entreprise doit utiliser l’informatique quantique si le problème mathématique à résoudre est trop complexe pour que l’informatique conventionnelle puisse le résoudre en un temps pratique. Les industries pharmaceutiques et de l’ingénierie des matériaux ont trouvé des cas d’utilisation de l’informatique quantique pour trouver pourquoi et comment certaines liaisons moléculaires correspondent ou créent de nouveaux matériaux.

Les personnes qui souhaitent utiliser l’informatique quantique à des fins professionnelles doivent être prêtes à payer pour accéder à un ordinateur quantique. Cela peut représenter un énorme fardeau financier pour en construire et en gérer un de manière indépendante, a déclaré Milicevic.

Milicevic a également souligné que l’informatique quantique n’est pas toujours pertinente pour les tâches qu’une organisation essaie de faire. La mise en place de l’infrastructure demande énormément d’efforts et d’énergie (par exemple, les ordinateurs quantiques doivent être refroidis à un niveau proche du zéro absolu).

« Pour la majorité des [mathematical] problèmes, les ordinateurs classiques surpasseront en fait les ordinateurs quantiques. Et plus important encore, ils surpasseront les ordinateurs quantiques à un coût bien inférieur », a déclaré Milicevic.

« C’est vraiment une question de compréhension Est-ce le problème [Im] essayer de résoudre un complexe mathématiquement ? » dit Milicevic. « Y a-t-il des millions de combinaisons ? Et si oui, est-ce que j’essaie vraiment d’optimiser quelque chose ? Quel est le coût de fonctionnement ? »

VOIR : Pourquoi l’informatique devrait garder à l’esprit l’informatique quantique (TechRepublic)

Le domaine de l’informatique quantique est si nouveau que bon nombre des principaux acteurs en sont encore au stade expérimental. La plupart des projets sont susceptibles d’être entrepris par des gouvernements, des organisations massives ou des géants des infrastructures de télécommunications. Pourtant, il marque une frontière intéressante pour l’informatique et la communication.

Quels ordinateurs quantiques sont disponibles pour être utilisés ?

Pour tirer parti de l’informatique quantique, une entreprise peut avoir besoin de louer de l’espace sur un ordinateur. Certaines options incluent :

  • IBM fournit un accès API à ses ressources informatiques quantiques.
  • Google propose une bibliothèque de packages Python de frameworks pour la programmation d’ordinateurs quantiques.
  • D-Waves Leap, qui permet aux chercheurs et aux développeurs de louer du temps à la minute sur son matériel, est différent car il comporte un recuit quantique, qui est un processus mathématique qui peut être utilisé pour trouver l’état d’énergie minimum possible. Par exemple, en termes simples, il peut être utilisé pour trouver l’itinéraire le plus efficace pour voyager entre de nombreux endroits.
  • Amazon tente de devenir une place de marché pour l’informatique quantique avec Braket, une plateforme pour les développeurs travaillant dans la recherche scientifique.
  • Microsoft Azure loue du temps sur son service cloud, qui peut effectuer une combinaison de calculs quantiques et conventionnels.
  • Quantinuum, qui est issu de Honeywell, a lancé la solution informatique quantique de deuxième génération System Model H2 en mai 2023. Ce système est assez expérimental et peut être le plus pertinent pour les chercheurs.

Comment la cryptographie quantique va-t-elle changer la cybersécurité ?

En matière de cybersécurité, l’informatique quantique et d’autres méthodes prenant en compte les états quantiques, comme la cryptographie quantique, pourraient être autant utilisées par les attaquants que par les défenseurs. Les ordinateurs quantiques pourraient potentiellement résoudre des problèmes de factorisation pour casser très rapidement les clés de chiffrement.

Il y a deux éléments de cybersécurité liés à l’informatique quantique à garder à l’esprit, a déclaré Milicivec :

  • Cryptographie post-quantique ou cryptage post-quantiquedans lequel on développe des algorithmes qui seraient résistants aux attaques avec un ordinateur quantique.
  • Distribution de clé quantiquequi est activé en utilisant des ordinateurs quantiques et un câble à fibre optique intégré entre deux emplacements physiques.

Des entreprises telles que JPMorgan Chase, Toshiba, le fournisseur mondial de systèmes et de logiciels de réseautage Ciena et ID Quantique en Suisse travaillent sur la distribution de clés quantiques. La recherche sur la distribution quantique des clés se poursuit alors que les organisations tentent de résoudre des problèmes tels que les erreurs introduites par la difficulté de maintenir les températures extrêmement basses idéales pour l’informatique quantique et comment améliorer la stabilité des qubits.

La distribution de clés quantiques avec la fibre optique permettrait aux organisations de savoir rapidement si quelqu’un avait interrompu leur connexion.

En ce qui concerne la distribution de clé quantique, Milicevic a déclaré: «Si un attaquant ou un espion coupait d’une manière ou d’une autre ce câble à fibre optique et insérait une sorte d’appareil qui lui permettrait de mesurer la lumière puis de retransmettre cette lumière, il perturberait en fait ce qu’on appelle un état quantique de cette lumière.

Cela rendrait « impossible » qu’une perturbation physique ne soit pas détectée, a déclaré Milicevic.

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