Auteur Sujet: Informatique Quantique de Bit à Qubit  (Lu 11671 fois)

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Anonyme

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Informatique Quantique de Bit à Qubit
« le: 05 décembre 2021 à 12:22:58 »
Le Président à évoqué le Plan Quantique Français doté de 1,8 Milliards d'Euros.
Ce plan, annoncé au Plateau de Saclay, entouré par les meilleurs scientifiques français ( Philippe Grangier [ Thésard de Alain Aspect], Pascale Senellart [ X, directrice de recherche au CNRS], Olivier Ezratty [ Centrale Paris, Conseiller scientifique à l'ARCEP) .
Je vous invite à assister à une table ronde évoquant le sujet.
Dans le lien, une image, où apparait un dispositif de simulation d'un atome et d'émission d'un photon UNIQUE ( une prouesse de Pascale Senellart ) saurez vous reconnaitre ce dispositif ?

https://ens-paris-saclay.fr/agenda/table-ronde-sur-les-technologies-quantiques

alain_p

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Informatique Quantique de Bit à Qubit
« Réponse #1 le: 05 décembre 2021 à 15:30:15 »
Il se trouve que je connais un peu, mais de loin, le sujet. Le dispositif dont tu parles est celui en haut à droite de l'illustration. Il s'agit en fait, non d'un atome, mais d'une boite quantique (quantum dot en anglais), placée dans une cavité optique. Avec ses niveaux d'énergie, il imite un atome et ses niveaux d'énergie, les transitions entre niveaux d'énergie permettant d'émettre des photons de longueur d'onde données.

L'exploit n'est pas de produire des photons uniques, cela on sait le faire depuis des dizaines d'années, et cela a permis par exemple de reproduire la célèbre expérience de l'interférence de deux fentes de Young avec des photons uniques, qui a montré que même dans ce cas là, alors chaque photon à la suite passe par une fente ou l'autre, et le suivant aussi, on a bien reproduction du schéma d'interférence classique (car en fait c'est l'onde de probabilité associée au photon qui produit le schéma d'interférence).

Ce qu'a réussi Pasacle Senelart, c'est en fait de créer un dispositif qui permet de créer des photons uniques "à volonté" avec une efficacité de plus de 90%. C'est utilisé en particulier pour créer des photons corrélés, qui sont utilisés pour former des qubits dans un ordinateur quantique. C'est une des pistes, optique, pour créer des qubit, et donc un ordinateur quantique, où l'intérêt est que ces photons intriqués sont plus stables que d'autres solutions utilisées (ions...).

Elle a créé la startup quandela pour développer cette piste.

Pour en savoir plus sur les boites quantiques utilisées pour produire des photons uniques, il y a par exemple cet article wikipedia :
https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_dot_single-photon_source

Et aussi cet autre article wikipedia sur les qubit optique :
https://en.wikipedia.org/wiki/Linear_optical_quantum_computing

« Modifié: 05 décembre 2021 à 15:56:51 par alain_p »

alain_p

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Informatique Quantique de Bit à Qubit
« Réponse #2 le: 05 décembre 2021 à 15:41:05 »
Un des grands intérêts est de pouvoir produire des photons uniques à des longueur d'onde télécoms (~1500nm), pouvant être manipulés en utilisant des fibres optiques monomodes. Cela, c'est plus en rapport avec le sujet du forum.

Anonyme

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Informatique Quantique de Bit à Qubit
« Réponse #3 le: 05 décembre 2021 à 15:47:08 »
C'était une synthèse de ma part.

Dans ton lien Wikipédia :
"  Grangier, Philippe; Roger, Gerard; Aspect, Alain (1986). "Experimental evidence for a photon anticorrelation effect on a beam splitter: a new light on single-photon interferences". EPL (Europhysics Letters). 1 (4): 173. Bibcode:1986EL......1..173G. CiteSeerX 10.1.1.178.4356. doi:10.1209/0295-5075/1/4/004"

Il y a beaucoup d'autres applications liées, à l'optique mais pas uniquement, à d'autres algorithmes, à la cryptographie, à l'informatique au sens large, etc.

Anonyme

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Informatique Quantique de Bit à Qubit
« Réponse #4 le: 06 décembre 2021 à 07:41:22 »
Dans ton lien Wikipédia (j'avais survolé les références):

Référence 6
Senellart, P.; Solomon, G.; White, A. (2017). "High-performance semiconductor quantum-dot single-photon sources". Nature Nanotechnology. 12 (11): 1026–1039. Bibcode:2017NatNa..12.1026S. doi:10.1038/nnano.2017.218. PMID 29109549.

Si vous souhaitez suivre l'actualité, tous les intervenants sont des sommités du domaine.

alain_p

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Informatique Quantique de Bit à Qubit
« Réponse #5 le: 06 décembre 2021 à 08:02:58 »
Oui, enfin, je sais d'expérience que ce genre de table ronde est ultra vulgarisée, évite les détails techniques, et surtout les nombreuses difficultés techniques qui font qu'à mon avis un ordinateur quantique généraliste et capable de remplacer nos bons vieux ordinateurs est encore très loin. Il y a beaucoup de hype sur le sujet. On en est à quelques dizaines de qubits, alors qu'il en faudrait des millions. Les qubits sont très instables et il faut trouver des solutions pour corriger les erreurs etc...

Pour avoir un peu plus de recul, et avoir une vision des différentes technologues envisagées pour développer un ordinateur quantique, je conseille cette video youtube de la physicienne allemande Sabien Hossenfelder, au franc parler bien connu :

« Modifié: 16 juin 2022 à 14:07:16 par alain_p »

Anonyme

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Informatique Quantique de Bit à Qubit
« Réponse #6 le: 06 décembre 2021 à 08:41:25 »
Cette vidéo est elle aussi très vulgarisatrice, elle effleure pour Microsoft les quasi-particules Fermions de Majorana, évoque les principaux gros acteurs industriels.
Elle évoque brièvement les problèmes de décohérence, principale source d'erreurs.
La table ronde, c'est d'un autre niveau. :)
Les enjeux stratégiques derrière sont bien plus important que d'avoir un ordinateur quantique à la maison.
Tous les meilleurs laboratoires du monde entier travaillent sur le sujet.

https://news.harvard.edu/gazette/story/2021/07/harvard-led-physicists-create-256-qubit-programmable-quantum-simulator/

alain_p

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Informatique Quantique de Bit à Qubit
« Réponse #7 le: 06 décembre 2021 à 10:19:45 »
La piste des fermions de Majorana (en fait de quasi-particules), a été il me semble abandonnée.

https://www.nature.com/articles/d41586-021-00954-8

Anonyme

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Informatique Quantique de Bit à Qubit
« Réponse #8 le: 06 décembre 2021 à 10:46:28 »
Cela ressemble plus à un pamphlet sur les méthodologies et organes de publication, ce papier.

alain_p

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Informatique Quantique de Bit à Qubit
« Réponse #9 le: 06 décembre 2021 à 12:54:48 »
Non, ce n'est pas un pamphlet. c'est simplement de nouvelles études ont montré que le signal semblant devoir être le signe d'un pseudo fermion de Majorana, n'en était finalement pas un, et donc que les groupes qui travaillaient dessus pour faire des qubits n'avaient en fait rien. Microsoft, qui travaillait dessus, s'est rétracté.

https://phys.org/news/2021-03-setback-majorana-fermion-microsoft-team.html

Anonyme

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Informatique Quantique de Bit à Qubit
« Réponse #10 le: 06 décembre 2021 à 13:41:54 »
Et tu imagines que au vu de la vidéo, j'ai appris que c'était de fermions que Microsoft essayait d'utiliser ? :)

Il y a beaucoup d'annonces de différents acteurs essayant de s'engouffrer sur la partie "hardware".
Ceux ayant un outil assez aboutis en utilisation, ce sont IBM avec leur simulateur Qiskit, Atos n'est pas évoqué dans ta vidéo, Thierry Breton lorsqu'il en était encore président à lancé un beau programme.
Il y a tout un écosystème français à suivre de très prêt, on a de belles pépites.
* Alice&Bob
* Quandela
* Quantonation ( pour le financement )
Une chaire a été ouverte au Collège de France par Frédéric Magnier, les cours sont accessibles en ligne sur le site du collège de France.

C'est un sujet que beaucoup auraient tord de négliger. Certains restent sceptiques, et pas des moindres Serge Harroche reste sceptique et très prudent sur le sujet.
En tout état de cause c'est un sujet intellectuellement passionnant. Pour la partie"logicielle" c'est assez accessible avec un minimum de bagages scientifique, pour la partie "hardware" cela deviens un peu plus difficile.

Anonyme

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Informatique Quantique de Bit à Qubit
« Réponse #11 le: 20 janvier 2022 à 02:08:53 »
01TV ouvre un thème dédié à l'Informatique Quantique.

Parmi les startup appuyées cités précédemment, la startup Quandela.
Le lien avec la fibre optique est énoncée dans l'interview.
Cela interroge sur les commutateurs actuels, et une éventuelle évolution vers des commutateurs photoniques.
Parmi les annonces, une mise à disposition en open-source d'un "compilateur" de code quantique, dans le cloud avec 6 Qubits.
On sent que lex et yack vont encore servir.
https://lafibre.info/images/doc/201705_lex_yacc_tutorial.pdf

Avec toute cette frénésie sur le thème, malheureusement cela de plus en plus compliqué d'avoir un slot de calcul sur les machines IBM et leur environnement.