La boîte noire Diffusé le

Le boulier quantique

Comment augmenter encore la puissance de calcul de nos ordinateurs ? Une piste prometteuse semble se dessiner dans le monde de la physique quantique...

Un épisode de la série « La boîte noire ».

Réalisation : Jean-Pierre Courbatze

Production : Universcience, Inserm, CNRS Images, Inria, Le Miroir

Année de production : 2014

Durée : 2min48

Accessibilité : sous-titres français

Le boulier quantique

L’informatique… c’est des bits. Et un bit, ça vaut 0 ou 1. Deux états, pour coder l’information. Un système binaire, quoi. C’est avec ça qu’un ordinateur fait tous ses calculs.

Mais on pourrait peut-être faire des calculs à l’aide d’autres objets, qui ont eux aussi deux états…
Par exemple : un atome.
Il peut avoir deux états : un état excité…
Et un état normal. Excité… Et normal.
Mais un atome appartient au monde quantique, et il obéit à des règles très spéciales.

Il peut par exemple superposer ses deux états. Ni l’un, ni l’autre, mais un mélange des deux à la fois.
Si on avait des bits comme ça, on pourrait probablement faire des calculs bien plus compliqués qu’avec nos 0 et nos 1. Comme si les opérations se passaient en parallèle.

Seul petit problème : un atome ne peut se comporter comme ça que s’il est isolé.

S’il y a la moindre interaction, les propriétés quantiques disparaissent.

Pas facile… mais voici un laboratoire où on fait ça.

Dans cette enceinte, les chercheurs mettent des atomes d’une matière appelée Strontium. Quelques-uns seulement !

Pour qu’ils ne touchent rien autour d’eux, ils les font léviter dans le vide grâce à un champ électrique.

Et ils leur envoient un laser pour les rendre fluorescents – pour les voir, quoi.

Et les voici, les atomes : dans deux états possibles, « allumés » ou « éteints », excités ou normaux.

Et ils sont quantiques : si on ne vient pas les observer, s’ils n’interagissent avec rien, ils sont dans une superposition des deux états, excité, et normal.

Ça nous fait des bits quantiques. Ils peuvent même tenir sur des petites puces comme celle-ci, qui ressemblent à des puces d’ordinateur.
Et un jour peut-être (pas tout de suite) on pourra faire des calculs ultra-rapides, avec des puces… quantiques.

Réalisation : Jean-Pierre Courbatze

Production : Universcience, Inserm, CNRS Images, Inria, Le Miroir

Année de production : 2014

Durée : 2min48

Accessibilité : sous-titres français