Lorsque les ordinateurs quantiques arriveront, ils parleront probablement le langage Microsoft

Microsoft a annoncé qu’il travaillait sur un langage pour un ordinateur qui n’existe pas. L’entreprise a dévoilé cette langue – encore inconnue – lors de sa conférence Ignite à Orlando, en Floride. Dans le cadre de son produit Visual Studio, ce langage fonctionnera sur simulateur quantique et ordinateur quantique.

Microsoft a introduit le langage lors d’une présentation sur les progrès de la société vers le développement d’un qubit topologique et d’un écosystème de matériel et de logiciels pour les développeurs, afin de développer en utilisant la puissance de l’informatique quantique.

« L’informatique quantique est la prochaine étape de l’informatique », a déclaré Jack E. Gold, analyste principal chez J. Gold Associates. « C’est la nouvelle frontière, et Microsoft veut être un acteur majeur », a-t-il ajouté. « D’autres entreprises ont déjà introduit des langages, donc Microsoft avait besoin de le faire aussi », a dit Gold.

Qubits, ou bits quantiques, encodent l’information dans un ordinateur quantique. Leur analogue dans les dispositifs informatiques que nous utilisons aujourd’hui est le bit binaire. Les bits binaires stockent l’information dans un des deux états suivants: zéro ou un. Les Qubits, qui représentent des atomes, des ions, des photons ou des électrons, peuvent encoder l’information dans de nombreux états simultanément, ouvrant ainsi la porte à des ordinateurs des millions de fois plus puissants que tout ce que nous avons aujourd’hui.

Microsoft: vers un Qubit singulier

Quand il s’agit de qubits, Microsoft prend un chemin plus direct. Des entreprises comme IBM et Google, ainsi que plusieurs laboratoires universitaires, utilisent des solutions matures, comme des boucles de fil semi-conducteur, pour fabriquer leurs qubits. Microsoft a exploré une manière différente d’encoder l’information en qubits, à travers des quasi-particules appelées « anyons non-abeliens » (non-abelian anyons). Si Microsoft peut exploiter les propriétés topologiques de la quasi-particule, il pourrait créer des qubits plus robustes et moins sensibles aux interférences extérieures que les qubits créés par ses concurrents.

« Le raisonnement topologique est le graal sacré de tout modèle informatique parce que la spécificité d’un domaine peut être abandonnée », a déclaré Josh Mayfield, un spécialiste des plates-formes avec FireMon. « Finies les structures rigides et les règles de calcul binaires. Avec la superposition des données, les ordinateurs sautent d’un monde plat dans un monde avec des dizaines de dimensions potentielles. »

Tirer parti de la puissance de ces Qubits et du quantique

« Les efforts de Microsoft en matière de qubit sont notables à deux égards », a déclaré Charles King, analyste principal chez Pund-IT. « Premièrement, le projet d’informatique quantique topologique de l’entreprise est différent des autres solutions quantiques accessibles au public, et pourrait théoriquement être appliqué à différents domaines de la résolution de problèmes. De plus, le plan de la société visant à tirer parti de Visual Studio et d’autres technologies de programmation dans ses efforts devrait ouvrir sa solution quantique à un public plus large de particuliers et d’organisations », a déclaré King.

Bien que la capacité d’un ordinateur quantique à accomplir de nombreuses tâches simultanément le rend très puissant, l’exploitation de cette puissance sera un défi.

« Pour que cette puissance de traitement considérable devienne praticable, nous devons trouver un moyen de contrôler et de lire ces qubits », a déclaré Stephen Ezell, vice-président de la politique mondiale de l’innovation à la Fondation pour les technologies de l’information et l’innovation. « Un langage de programmation pourrait potentiellement faire exactement cela et cela aurait d’énormes implications dans des domaines allant de la cybersécurité et de la cryptographie à la sécurité nationale. »

« La programmation d’un ordinateur quantique sera une expérience libératrice pour les développeurs », a noté Mayfield. « Les programmeurs ont toujours été enchaînés avec la rigidité des ordinateurs: » Vous avez une idée géniale, traduisez-la dans le langage que l’ordinateur peut comprendre. » Imaginez que cette rigidité soit supprimée », a-t-il suggéré. « Le nouveau langage de programmation peut être conceptuel plutôt que concret et exact. Les ordinateurs quantiques peuvent  » obtenir l’essentiel  » de ce qu’ils reçoivent sans se tromper dans des erreurs de traduction imprécise », explique Mayfield.

Les ordinateurs quantiques auront une incidence sur un certain nombre de domaines, des prévisions météorologiques à la modélisation économique en passant par la prestation des soins de santé. Ils auront également un impact sur le champ de cryptage.

« Lorsque l’informatique quantique deviendra une réalité, de nombreux algorithmes à clé publique seront obsolètes », a déclaré Kevin Curran, un membre senior de l’IEEE et professeur de cybersécurité à l’Université d’Ulster. Les systèmes de cryptage comme AES avec de grandes clés seront pour l’instant à l’abri des ordinateurs quantiques.

« Pour briser les cryptosystèmes actuels, les ordinateurs quantiques doivent avoir entre 500 et 2 000 qubits », a déclaré Curran. « Cependant, les ordinateurs quantiques existants que nous connaissons ne fonctionnent qu’avec moins de 15 qubits, il n’ y a donc pas de problème immédiat. »

Transformer la science grâce aux ordinateurs quantiques

Les ordinateurs quantiques changeront aussi le paysage scientifique. « Ils vont permettre d’utiliser les simulations pour répondre à des questions scientifiques fondamentales, ce qui fera de la science de la simulation un domaine d’égale importance. s’associer aux méthodes traditionnelles de » théorie et d’expérimentation « comme moyen de découverte scientifique », a déclaré Ezell de l’ITIF. « Les ordinateurs pourront faire tourner des millions de modèles à la fois pour découvrir lesquels fonctionnent le mieux », a-t-il noté.

Quand les ordinateurs quantiques deviendront-ils une réalité pratique? Difficile de l’anticiper.

« Je ne vois vraiment pas comment je pourrai travailler sur des implémentations de taille de qubit appropriée dans les 10 prochaines années », a dit Curran. « On ne verra pas de vraies applications commerciales et de volume pendant au moins cinq ans, peut-être même dix », prédit Gold.

« En ce moment, l’informatique quantique en est à une phase d’expérimentation précoce avec des systèmes qui sont relativement petits — ou comme ceux de Microsoft, principalement utiles pour les expériences de simulation », a observé King. « Je m’attends à ce que des systèmes plus pratiques et utiles soient disponibles d’ici deux à trois ans. »

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