Les Ordinateurs Quantiques
Sujet de l’exposé:
1
Plan de travail
1-Introduction
2-La mécanique Quantique
3-Les ordinateurs Quantiques
4-Fonctionnement des ordinateurs
Quantiques
5-Conclusion
2
introduction
L’informatique est un domaine vaste et
riche. Chaque jour de nouvelles
inventions voient le jour ce qui invite les
chercheurs à se tenir au courant de tous
les dernières nouvelles .
Ces dernières années, c’est L’ordinateur
quantique, extrêmement puissant, qui
pourrait bouleverser le monde numérique,
et poser de grandes questions de sécurité
3
4
La mécanique quantique
 La mécanique quantique est la théorie
mathématique et physique décrivant la
structure et l'évolution dans le temps et
l'espace des phénomènes physiques à
l'échelle de l'atome et en dessous (par
exemple les électrons).
5
 Elle a été découverte lorsque les
physiciens ont voulu décrire le
comportement des atomes et les échanges
d'énergie entre la lumière et la matière à
cette échelle et dans tous les détails.
6
Les Principes de la mecanique
quantique
1-La superposition :Le principe de la superposition veut
qu’une particule élémentaire puisse être simultanément
dans plusieurs de ces états quantiques.
7
L’ expérience de Schrödinger
8
Les Principes de la mecanique
quantique
2-L’intrication: est une propriété étonnante de la
physique quantique. On peut lier deux objets
quantiques a priori indépendants : par exemple,
on peut les forcer à être dans des états opposés
au moment d’une mesure.
9
Les Principes de la mecanique
quantique
 Pour illustrer , imaginez 2 ampoules, chacune
dans deux maisons différentes. En les intriquant,
il deviendrait possible de connaître l’état d’une
ampoule (allumée ou éteinte) en
observant simplement la seconde, car les deux
seraient liées, intriquées.
10
Les Principes de la mecanique
quantique
3-La dualité onde-particule:
En physique, la dualité onde-corpuscule est un
principe selon lequel tous les objets physiques
peuvent présenter parfois des propriétés d'ondes
et parfois des propriétés de corpuscules (Petite
parcelle de matière (atome, molécule…)).

11
12
Definition
Un calculateur quantique (anglais quantum
computer), utilise les propriétés
quantiques de la matière, telle que la
superposition et l'intrication afin
d'effectuer des opérations sur des données.
13
14
Les Qubit
 On nomme qubit, l’état quantique qui
représente l’unité de stockage
d’informations quantiques.
Il se compose d’une superposition de deux
états de base :
Qubit >= a|0 + b|1>
15
Les Qubit
 Au lieu d’utiliser des bits qui ne peuvent
prendre comme valeur que 0 ou 1,
l’ordinateur quantique utilise des bits
quantiques, ou qbits, qui ne prennent pas
comme valeur 0 ou 1, mais une
superposition de 0 et de 1.
 Pour illustrer :
16
Les Qubit
 Imaginez un compteur qui affiche les
nombres entre 0 et 99999.
17
Les Qubit
 Pour afficher tous les nombres ,vous n’auresz
pas d’autres choix que de par passer par tous les
combinaisons possibles :
18
Les Qubit
Par contre un ordinateur quantique va réagir
comme suit :
En utilisant bien sure les principes
précedents de la mecanique quantique
(superposition)
19
Application dans les Qubits:
 Superposition :
20
Application dans les Qubits:
 L’intrication :
21
Application dans les Qubits:
 La dualité onde-particule:
22
Les menaces possibles :
-Il est très difficile de maintenir la stabilité
de Qubits.
- Les résultats des calculs quantiques sont
des résultats probables .
-Le décryptage du chiffrement RSA
23
Les Domaines d’application :
 La chimie :
Simuler de manière exacte, la structure et le
fonctionnement de grosses molécules
d’intérêt pour la pharmacologie ou pour
l’agronomie.
24
Les Domaines d’application :
 Data Mining :Accélérer et optimiser la
recherche d’une information spécifique
dans une vaste base de données.
25
Les Domaines d’application :
 La météorologie:
à cause du grand nombres de variables qui
sont nécessaires pour pouvoir faire des
prévisions fiables .
26
Conclusion
 Enfin, à l’ èxplosion des données en
circulation de nos jours , demain on
pourrait envisager que les ordinateurs
quantiques supplantent certains réseaux et
certains ordinateurs mais ils ne pourront
pas les supplanter tous car on a besoin
quand même d’informatique séquentielle
(Classique).
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Les ordinateurs quantiques

  • 1.
  • 2.
    Plan de travail 1-Introduction 2-Lamécanique Quantique 3-Les ordinateurs Quantiques 4-Fonctionnement des ordinateurs Quantiques 5-Conclusion 2
  • 3.
    introduction L’informatique est undomaine vaste et riche. Chaque jour de nouvelles inventions voient le jour ce qui invite les chercheurs à se tenir au courant de tous les dernières nouvelles . Ces dernières années, c’est L’ordinateur quantique, extrêmement puissant, qui pourrait bouleverser le monde numérique, et poser de grandes questions de sécurité 3
  • 4.
  • 5.
    La mécanique quantique La mécanique quantique est la théorie mathématique et physique décrivant la structure et l'évolution dans le temps et l'espace des phénomènes physiques à l'échelle de l'atome et en dessous (par exemple les électrons). 5
  • 6.
     Elle aété découverte lorsque les physiciens ont voulu décrire le comportement des atomes et les échanges d'énergie entre la lumière et la matière à cette échelle et dans tous les détails. 6
  • 7.
    Les Principes dela mecanique quantique 1-La superposition :Le principe de la superposition veut qu’une particule élémentaire puisse être simultanément dans plusieurs de ces états quantiques. 7
  • 8.
    L’ expérience deSchrödinger 8
  • 9.
    Les Principes dela mecanique quantique 2-L’intrication: est une propriété étonnante de la physique quantique. On peut lier deux objets quantiques a priori indépendants : par exemple, on peut les forcer à être dans des états opposés au moment d’une mesure. 9
  • 10.
    Les Principes dela mecanique quantique  Pour illustrer , imaginez 2 ampoules, chacune dans deux maisons différentes. En les intriquant, il deviendrait possible de connaître l’état d’une ampoule (allumée ou éteinte) en observant simplement la seconde, car les deux seraient liées, intriquées. 10
  • 11.
    Les Principes dela mecanique quantique 3-La dualité onde-particule: En physique, la dualité onde-corpuscule est un principe selon lequel tous les objets physiques peuvent présenter parfois des propriétés d'ondes et parfois des propriétés de corpuscules (Petite parcelle de matière (atome, molécule…)).  11
  • 12.
  • 13.
    Definition Un calculateur quantique(anglais quantum computer), utilise les propriétés quantiques de la matière, telle que la superposition et l'intrication afin d'effectuer des opérations sur des données. 13
  • 14.
  • 15.
    Les Qubit  Onnomme qubit, l’état quantique qui représente l’unité de stockage d’informations quantiques. Il se compose d’une superposition de deux états de base : Qubit >= a|0 + b|1> 15
  • 16.
    Les Qubit  Aulieu d’utiliser des bits qui ne peuvent prendre comme valeur que 0 ou 1, l’ordinateur quantique utilise des bits quantiques, ou qbits, qui ne prennent pas comme valeur 0 ou 1, mais une superposition de 0 et de 1.  Pour illustrer : 16
  • 17.
    Les Qubit  Imaginezun compteur qui affiche les nombres entre 0 et 99999. 17
  • 18.
    Les Qubit  Pourafficher tous les nombres ,vous n’auresz pas d’autres choix que de par passer par tous les combinaisons possibles : 18
  • 19.
    Les Qubit Par contreun ordinateur quantique va réagir comme suit : En utilisant bien sure les principes précedents de la mecanique quantique (superposition) 19
  • 20.
    Application dans lesQubits:  Superposition : 20
  • 21.
    Application dans lesQubits:  L’intrication : 21
  • 22.
    Application dans lesQubits:  La dualité onde-particule: 22
  • 23.
    Les menaces possibles: -Il est très difficile de maintenir la stabilité de Qubits. - Les résultats des calculs quantiques sont des résultats probables . -Le décryptage du chiffrement RSA 23
  • 24.
    Les Domaines d’application:  La chimie : Simuler de manière exacte, la structure et le fonctionnement de grosses molécules d’intérêt pour la pharmacologie ou pour l’agronomie. 24
  • 25.
    Les Domaines d’application:  Data Mining :Accélérer et optimiser la recherche d’une information spécifique dans une vaste base de données. 25
  • 26.
    Les Domaines d’application:  La météorologie: à cause du grand nombres de variables qui sont nécessaires pour pouvoir faire des prévisions fiables . 26
  • 27.
    Conclusion  Enfin, àl’ èxplosion des données en circulation de nos jours , demain on pourrait envisager que les ordinateurs quantiques supplantent certains réseaux et certains ordinateurs mais ils ne pourront pas les supplanter tous car on a besoin quand même d’informatique séquentielle (Classique). 27