Mécanique quantique et informatique moderne

La mécanique quantique et son influence sur l'informatique moderne

Introduction à la mécanique quantique

La mécanique quantique, un domaine fascinant, n’a peut-être pas d’implications commerciales directes, mais elle en captive beaucoup. Cette discipline explore les interactions entre diverses particules subatomiques, telles que les protons, les neutrons, les électrons, et une multitude de particules qui constituent les protons et les électrons, comme le boson de Higgs. En savoir plus sur la mécanique quantique

Sans la connaissance de la mécanique quantique, nos équipements informatiques actuels, notamment le transistor, n'existeraient pas. Ces connaissances ont ouvert la voie au développement des ordinateurs quantiques, un domaine encore à ses débuts.

Transition de la physique newtonienne à la mécanique quantique

Notre compréhension initiale de la physique a été fournie par Sir Isaac Newton. Jusqu'au début du XXe siècle, nous croyions que la matière, quelle que soit son échelle, se comporterait selon les lois du mouvement et de la gravité de Newton. Cependant, nous avons découvert plus tard un décalage entre la physique newtonienne et la mécanique quantique.

La physique newtonienne peut prédire avec une certitude absolue comment la matière réagit aux forces. Mais au niveau subatomique, tout cela s’effondre. Par exemple, vous ne pouvez pas localiser avec précision l’emplacement d’un électron dans un atome – c’est le principe d’incertitude de Heisenberg. Le fait de mesurer sa position influence le résultat. Au niveau subatomique, tout se résume à des probabilités et non à des absolus.

Le principe d'incertitude et son impact

Ce principe d’incertitude est inhérent à l’idée d’utiliser éventuellement la « Vélocité » d’une équipe de développement pour mettre en œuvre une incitation. Le fait de mettre en œuvre un système de mesure lié à la vélocité, dans lequel l'équipe dimensionne les tickets, aurait par inadvertance un impact sur le dimensionnement des tickets et par conséquent sur la vélocité de l'équipe.

Les physiciens s’efforcent depuis une cinquantaine d’années de développer une théorie unificatrice. Cette théorie expliquerait la physique newtonienne, la gravité et la mécanique quantique. À ce jour, il existe plusieurs théories qui unifient mathématiquement ces théories mais rien expérimentalement. Les lois de Newton sont facilement testées par des expériences, tout comme les théories de la relativité d'Einstein et les modèles probabilistes qui décrivent la mécanique quantique. Le fait que les ordinateurs fonctionnent en est une preuve suffisante. Richard Feynman, physicien lauréat du prix Nobel, a dit un jour que quiconque prétend comprendre parfaitement la physique quantique ment ou se trompe.

Informatique quantique : l'avenir de l'informatique

Le dernier point à aborder dans ce contexte est l’informatique quantique et ses différences avec l’informatique à transistors. Les ordinateurs fonctionnent aujourd’hui à l’aide de transistors, qui ne sont que des milliards d’interrupteurs marche-arrêt. Ils fonctionnent comme des portes logiques binaires, 0 ou 1 étant les options binaires.

Les ordinateurs quantiques, quant à eux, utilisent des Qubits au lieu de bits binaires. Ces Qubits profitent du principe d'incertitude. L’état quantique d’un électron, représenté par son « spin », peut être compris entre 0 et 1. La puissance de l’informatique quantique réside dans les états essentiellement infinis dans lesquels un Qubit peut se trouver entre 0 et 1.

La puce informatique actuelle possédant le plus grand nombre de transistors compte 2.6 billions de transistors. En revanche, l’ordinateur quantique le plus puissant ne possède que 66 qubits. Certaines affirmations audacieuses suggèrent que la dernière unité de calcul quantique chinoise est 100 XNUMX milliards de fois plus rapide que le supercalculateur le plus rapide du monde, malgré le petit nombre de qubits. Malheureusement, nous ne pouvons pas encore généraliser cette puissance de traitement comme le peuvent les ordinateurs standards à transistors. Nous avons encore du chemin à parcourir dans ce domaine avant que vous ayez besoin de commencer à apprendre à coder pour les ordinateurs Quantum.