L'informatique quantique repose sur l'intrication et la superposition, permettant d'effectuer des calculs parallèles à un niveau inimaginable avec les ordinateurs classiques. Les applications incluent la cryptographie quantique, qui assure une sécurité inviolable, et la téléportation quantique, un phénomène où l'état quantique d'un objet peut être transféré sans déplacement physique. Bien que ce domaine soit encore en développement, des recherches avancées montrent un potentiel significatif pour l'ordinateur quantique.

1. L’informatique quantique Présenté par : Ridha ALOUANI

2. 1- L’informatique quantique 2- Particularité d’un ordinateur quantique 3- Applications des ordinateurs quantiques L’intrication quantique La superposition Cryptographie quantique Téléportation quantique PLAN 4- Conclusion www.cynapsys.de

3. Compréhension du Mystère de l’ordinateur quantique: 1- Compréhension de la mécanique quantique 2- Faire preuve de peu d’imagination www.cynapsys.de

4. 1- Toutes les lois sont non applicables 2- Certaine objets peuvent se trouver à deux endroits différents au même moment Imaginez un monde www.cynapsys.de 2 1 3

5. Ce monde existe à l’échelle microscopique www.cynapsys.de

6. Ce monde est celui de la mécanique quantique www.cynapsys.de

7. - La physique de newton est suffisante pour expliquer les phénomènes à notre échelle. - La physique de Einstein qui est encore plus développé, est suffisante pour expliquer les phénomène spatiotemporelle. www.cynapsys.de

8. Et si on travaille à l’échelle microscopique de l’ordre de Angström Est ce que ces lois seront encore valables ??? www.cynapsys.de

9. Apres des année de recherche, une équipe de physicien français a montré que les lois fondamentales de la physique, établies depuis 1845, ne peuvent plus décrire les propriétés d'un circuit électronique lorsque ses dimensions atteignent l'échelle nanométrique. En effet les lois de la physique macroscopique ordinaire ne rendent pas compte du comportement microscopique des électrons. www.cynapsys.de

10. Zeq= Z1+Z2 Zeq ≠ Z1+Z2 Lois classiques Loi quantique La mesure du courant, de l’impédance à l’échelle nanométrique n’obéit à aucune lois classique. Les lois classiques ici ne sont plus valables. C’est à l’aide de la technologie quantique qu’on va essayer de les expliquer.. www.cynapsys.de

11. Bref Historique 1980 : Feynmann entrevoit l’idée d’employer l’étrange monde quantique pour créer de super-calculateurs 1985: Deutsch est le premier à publier un article détaillé sur l’OQ 1994: Schor démontre que cela peut fonctionner en développant un algorithme quantique pour factoriser rapidement un grand nombre

12. 1998: IBM est le premier à produire un calculateur quantique à 2 qubits 2000: Ordinateur à 5 q-bits à 215 Hz utilisant 5 atomes de fluor (d ’une molécule complexe) 2003: Première réalisation de l’idée de Cirac-Zoller, les ions piégés(2 qubits) Bref Historique

13. 1- L’informatique quantique 2- Particularité d’un ordinateur quantique 3- Applications des ordinateurs quantiques L’intrication quantique La superposition Cryptographie quantique Téléportation quantique PLAN 4- Conclusion www.cynapsys.de

14. L’informatique quantique est basé sur deux phénomènes: 1- L’intrication quantique 2- La superposition

15. 1- L’intrication quantique Il s’agit en fait de rendre deux système physique indépendants totalement dépendant. De sorte qu’il serait donc impossible de les décrire séparément.

16. 2- La superposition Une particule peut avoir plusieurs état physique au même temps, et c’est d’ici qu’intervient la notion de qubit.

17. Qubit Ordinateur classique On a des cases mémoires: les bits dans lesquels on stocke l’information élémentaire sous forme de 0 et des 1. Ordinateur quantique Qubit: une case mémoire rendu plus performante grâce à la mécanique quantique. Dans ces cases mémoires on peut avoir à la fois des 0 et des 1.

18. Qubit Ordinateur quantique Par exemple, un système classique de 3 bits peut se trouver dans une seule des 8 configurations possibles (000,001,010,011,100,101,110,111) Ordinateur classique Par contre dans un système quantique de 3 q-bits : les 8 possibilités sont mémorisées simultanément

19. Qubit Ordinateur quantique Par exemple, un système classique de 3 bits peut se trouver dans une seule des 8 configurations possibles (000,001,010,011,100,101,110,111) Ordinateur classique En effet, Avec N q-bits on travaille avec 2^N nombres à la fois.

20. Qubit Ordinateur quantique Ordinateur classique L ’ordinateur classique peut faire les 2^N opérations en parallèle. Alors que pour un ordinateur quantique, il peut faire 2^N étapes en une seul fois.

21. 1- L’informatique quantique 2- Particularité d’un ordinateur quantique 3- Applications des ordinateurs quantiques L’intrication quantique La superposition Cryptographie quantique Téléportation quantique PLAN 4- Conclusion www.cynapsys.de

22. -Préserver la confidentialité des informations échangées. Le cryptage classique ne permet pas d’assurer une confidentialité totale:  puissance actuelle des ordinateurs, rend possible le décryptage un code possible -La cryptographie quantique, a permis de fournir une clé de codage parfaitement inviolable. Cryptographie quantique www.cynapsys.de

23. La cryptographie quantique est rendue possible grâce à la lumière. En effet, ce sont les photons qui assurent le transport de l’information à travers une fibre optique, d’un émetteur A vers un récepteur B. Chaque photon peut-être polarisé, c'est-à-dire que son champ électrique possède une direction. La polarisation est mesurée par un angle pouvant avoir les valeurs suivantes 0°, 45°, 90° et 135°. On parle de polarisation rectiligne pour les photons polarisés entre 0° et 90° et de polarisation diagonale pour les photons polarisés entre 90° et 135°. www.cynapsys.de

24. En effet si une tierce personne X veut décoder l’information transmise. Il lui est impossible de reproduire l’état quantique de la lumière car le simple fait de vouloir observer un photon le dénature complètement à moins de connaître à l’avance l’état quantique du photon. A B www.cynapsys.de

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26. 1- L’informatique quantique 2- Particularité d’un ordinateur quantique 3- Applications des ordinateurs quantiques L’intrication quantique La superposition Cryptographie quantique Téléportation quantique PLAN 4- Conclusion www.cynapsys.de

27. L'idée de téléportation quantique émerge en 1993 avec la découverte que l'état quantique d'un objet peut être téléporté. Ainsi, une entité peut être déplacée d'un lieu à l'autre sans passer par un quelconque chemin entre les deux. Puisque la matière est déjà présente de part et d'autre du système, la téléportation quantique consiste à la téléportation de la structure d’un objet précis. Ce principe consiste à utiliser une paire auxiliaire de particules intriqués (entangled), et de les positionner dans des conditions bien particulières, de part et d'autre du système, c'est à dire à l'émetteur et au récepteur. Ces particules étant intriquées, ne formant qu'un tout, vont pouvoir interagir ensemble. chambre 1 chambre 2 chambre 1 chambre 2 Téléportation Téléportation effectuée

28. On place alors une troisième particule avec une certaine structure, au niveau de l'émetteur, que l'on fait interagir avec la particule source. A la fin du processus de téléportation, la particule placée au niveau du récepteur porte exactement la même structure que la troisième particule. C'est l'intrication existante entre les deux particules sources qui permet de réaliser ce phénomène.

29. 1- L’informatique quantique 2- Particularité d’un ordinateur quantique 3- Applications des ordinateurs quantiques L’intrication quantique La superposition Cryptographie quantique Téléportation quantique PLAN 4- Conclusion www.cynapsys.de

30. - L’informatique quantique est un domaine qui est encore à ses premiers pas. - L’intrication, la téléportation et la cryptographie semblent être encore de la fiction pour certain. - Ces théorie ont déjà été mise en œuvre expérimentalement, grâce à l’utilisation des photons et de spins nucléaire. - Les recherches poursuivront afin de créer un ordinateur quantique viable. Conclusion