Discussion :

[mullonch]

C'est la base de cette informatique "quantique". Dans un processeur classique, lors qu'un bit passe de 0 à 1, il est à un moment "entre" 0 et 1 : ce 0 ou 1 sont définies par des tensions électrique. Les diodes qui forment les portes logiques du composant laissant passer le courant - valeur 1 - à partir d'un seuil (0.7 volt de mémoire) . Le problème, c'est qu'il s'agit de physique et non de mathématique : le fait que ce seuil n'est pas exactement le même pour toutes les diodes du composant, et qu'il y a à chaque "passage" une légère perte (résistance), on fixe une valeur maximal pour le 0 et une valeur minimal pour le 1. entre ces 2 valeurs, on a une valeur indéfinie, que l'on ignore dans ce type de processeur grasse à l"horloge" (fréquence du processeur - on ne prend en compte les état 0 ou 1 toutes les n nano secondes, ce qui laisse le temps aux bits de quitter cette valeur indéfinie)

Au contrario, dans une processeur dit "quantique", on tente d'exploité cette zone en ce base sur l'a priori que s'il existe mathématiquement une infinité de valeur entre 0 et 1, un ordinateur exploitant toutes ces valeurs aurait une rapidité infinie...

Maintenant, le terme "quantique" c'est surtout pour faire plus futuriste (utilisé beaucoup dans les films de SF dans les années 90), à l'attention des investisseurs... alors qu'il s'agit plus de manipuler des notions d'aléatoire et d'approximation...

Pas du tout. Tout est faux dans cette présentation.
Pour apporter une vulgarisation approximative mais plus juste :

le terme "quantique" repose sur le fait que l'ordinateur exploite les propriétés de la physique quantique pour effectuer du traitement d'information. L'ordinateur quantique porte donc à peu près correctement son nom, et ce bien loin de l'usage commercial.

Le qubit n'est pas dans un état entre les seuils des valeurs 0 et 1. Il est dans une superposition quantique de ces deux états (notés alors |0> et |1>) ou comme on aime parfois le dire "Dans les deux états à la fois". Pour avoir une intuition de ce que signifie la notion de superposition ou de "deux états à la fois", je trouve que l’expérience des fentes de Young quantique est assez parlante.

Une observation d'un qubit en état de superposition ("dans deux états à la fois") projettera ce dernier dans un seul de ses deux états de base, aléatoirement selon des probabilités données.
Un ordinateur quantique est une machine capable d'appliquer des transformations physiques qui vont venir moduler ces probabilités avant l'observation (augmenter notre chance d'observer 1 ou d'observer 0). Il manipule donc les deux états de base du qubit en même temps.

<zone math facultative mais éclairante>
On définit l'état d'un qubit par les amplitudes de probabilité d'observer |0> ou |1>. On nommera ici ces amplitudes respectivement a et b.
les amplitudes sont des valeurs complexes dont le module au carré donne une probabilité d'observer un état.
ainsi, un qubit est dans un état :
a|0> + b|1>
avec comme contrainte sur a et b : |a|² + |b|² = 1.
|a|² étant la probabilité d'observer l'état 0 lors de la mesure et |b|² probabilité d'observer l'état 1.

a et b étant des valeurs complexes sur des intervalles continus, ils peuvent prendre une infinité de valeurs différentes.
Un qubit peut donc être dans une infinité d'états différents selon les valeurs de a et de b qui le définissent.

Exemple :
Le qubit dans l'état 1/√2|0> + 1/√2|1> a autant de chance d'être observé dans l'état 0 que dans l'état 1. (P(0) = |1/√2|² = 1/2 chance et P(1) = |1/√2|² = 1/2 chance également)
</zone math facultative mais éclairante>


Un registre de n qubits peut être dans une superposition de 2^n états et, de la même manière, une observation du registre projettera ce dernier dans un seul de ces 2^n états.
On va donc être capable avec un ordinateur quantique de manipuler les probabilités d'observer l'un ou l'autre des 2^n états de base du registre.

Un algorithme quantique répondant à un problème donné cherche donc à procéder à la manipulation des probabilités qui maximise nos chances d'observer un état qui est une solution à notre problème et minimiser nos chances d’observer un état qui ne répond pas à notre problème.

En espérant avoir été clair dans mon propos.

[Irbyk]

Ouh la la !
J'ai suivi ton lien, --> mal à la tête !
En fait, je m'étais contenté de supprimer les deux négations dans la citation de Bohr, pensant que ça fonctionnerait :
-->
Quiconque est choqué par la théorie quantique la comprend, en partant de l'idée que si a * X * b = a * Y * b alors X = Y, tout simplement.
Et c'est faux, alors ?

Si a = 0 ou b = 0 par exemple, alors oui c'est faux.

Et pour vos exemples :

Pourtant, quand il ne pleut pas je n'ouvre pas mon parapluie --> quand il pleut j'ouvre mon parapluie (et c'est du simple bon sens).

Quand il ne pleut pas, je n'ouvre pas mon parapluie => Quand j'ouvre mon parapluie, il pleut.

Quand je ne dois pas tourner je n'utilise pas mon clignotant et quand je dois tourner j'utilise mon clignotant -- encore que, cet exemple est un peu mauvais, quand on voit comment certains circulent, mais ceci est un autre sujet...

Quand je ne dois pas tourner, je n'utilise pas mon clignotant => Quand j'utilise mon clignotant, je dois tourner.

Si je n'ai pas soif je ne bois pas et si j'ai soif je bois.

Si je n'ai pas soif, je ne bois pas => Si je bois, j'ai soif.

La base de A => B <=> ¬B => ¬A part du fait qu'on a pas B=>A. "Je me suis pris un sceau d'eau sur la tête donc mes cheveux sont mouillés" (A = "Je me suis pris un sceau d'eau sur la tête" et B = "mes cheveux sont mouillés" ) n'implique pas "Mes cheveux sont mouillés donc je me suis pris un sceau d'eau sur la tête". Par contre "Mes cheveux ne sont pas mouillés" implique bien "Je ne me suis pas pris de sceau d'eau sur la tête".

Pour en revenir au sujet; pour répondre au problème que pose le fait qu'on se base sur des probabilités de résultats que l'on peut observé (et donc que l'on peut observer un résultat foireux de temps à autre), on utilise des codes correcteurs d'erreurs spécifiques. Comme pour la télécommunication. Le soucis c'est que ces codes correcteurs sont très couteux en qbit. Cours de M.Haroche en 2004 au collège de France ici on indique qu'il nous faut au moins 5qbits pour corriger 1qbit utile. Bien que 2004 puisse paraître bien loin, il faut comprendre que les mathématiques derrières l'informatique quantique ne sont pas des découvertes de la dernière décennie.
Des algorithmes qui peuvent exploiter pleinement un processeur quantique existent. Bien qu'il faille avoir en tête que le but d'un processeur quantique est celui d'un processeur spécialisé comme un GPU. Il n'est pas fait pour répondre à toutes les tâches d'un CPU classique (notamment les entrées/sorties).
Le soucis aujourd'hui c'est surtout d'avoir suffisamment de qbit pour faire le travaille utile ET pour valider la solution (les fameux codes correcteurs).

Des vidéos d'un bon vulgarisateur sur le sujet (ayant un doctorat en physique quantique, mais pas en informatique quantique, pour ceux dont l'argument d'autorité est important) :

et

[abgech]

Je ne sais pas si je suis choqué ou non par la mécanique quantique, tout comme je ne sais pas si je l'ai comprise ou non.

En revanche, durant ma vie professionnelle, j'ai souvent eu affaire à des composants qui se comportaient de façon quantique, par exemple les diodes tunnel (je sais, l'électronique actuelle fait mieux que les diodes tunnel).

Au reste, peut-on comprendre un modèle mathématique ? Tout au plus, peut-on vérifier qu'il ne se contredit pas ; quant à la réalité ...

J'en reste donc à des notions basiques : la mécanique newtonienne décrit bien la réalité du monde à notre échelle, la mécanique relativiste semble bien décrire l'infiniment grand, la mécanique quantique semble bien décrire l'infiniment petit.
Mais quid de l'unification de ces différents modèles ? Un grand nombre de gens, infiniment plus doués que moi, y pensent depuis un grand nombre d'années, sans résultats vraiment probants, à ma connaissance.

[byrautor]

Mullonch écrit le 8-9-2022
Une observation d'un qubit en état de superposition ("dans deux états à la fois") projettera ce dernier dans un seul de ses deux états de base, aléatoirement selon des probabilités données.
Comment observe t-on un qubit ? avec quoi ? un microscope ?
Que signifie le verbe "projettera" ? sur un écran, dans un courant électrique, dans la valeur d'un rayon lumineux, (couleur ?)
Merci de nous éclairer !
Mais merci de ce développement sur les probabilités.
Moi, j'utilise la maxime : tout se passe comme si ! à condition qu'elle soit vérifiée constamment, alors j'en déduit une loi physique que j'applique.

[floyer]

Bonjour,
Je ne pense pas que le fait d'utiliser tous les états entre 0 et 1 permettent une "accélération du systeme" puisque leurs lectures augmenteraient le temps d'usage.
C'est juste une simplicité pratique pour nous afin de traduire directement l'état oui/non par 0 et 1.

C’est même pire que cela, si un état est mi 0, mi 1, lors d’une «*mesure*», on n’obtiendra pas 0,5, mais 0 ou 1 aléatoirement.

L’accélération tient à la superposition d’états intriqués entre plusieurs qubits. Les opérateurs agissent sur 2^n valeurs où n est le nombre de qubits.

[Jipété]

Bonjour,

J'en reste donc à des notions basiques : la mécanique newtonienne décrit bien la réalité du monde à notre échelle, la mécanique relativiste semble bien décrire l'infiniment grand, la mécanique quantique semble bien décrire l'infiniment petit.
Mais quid de l'unification de ces différents modèles ? Un grand nombre de gens, infiniment plus doués que moi, y pensent depuis un grand nombre d'années, sans résultats vraiment probants, à ma connaissance.

Hé oui...

Après toutes ces belles paroles techniques (qui ne m'auront pas éclairé d'un iota : si mon chat a disparu, c'est vrai que je ne sais pas, à l'heure où j'écris, s'il est mort ou pas, mais ça change quoi à ma vie ? Comme je le disais au début, ne pas se prendre la tête avec des questions pour lesquelles il n'y a pas de réponse -- ou une infinité, ce qui revient au même), un peu de philosophie d'il y a environ 2000 ans -- vous verrez, on s'y retrouve, (les trucs en gras c'est moi) :

Sénèque le Fils [https://fr.wikipedia.org/wiki/S%C3%A9n%C3%A8que] écrit à Lucilius (LIX, 15) : « L’un demande sa joie au festin et à la débauche. L’autre demande sa joie à l’ambition ainsi qu’à l’assiduité d’innombrables clients. Celui-ci demande sa joie à une maîtresse. Celui-là demande sa joie aux occupations ostentatoires et vaines de l’homme d’étude ou au travail littéraire qui ne guérit de rien. Autant d’amusements trompeurs et courts dont tous sont dupes. Comme l’ivresse à qui nous payons par un long dégoût une heure d’allégresse et de folie. Comme la faveur des applaudissements, des ovations populaires, laquelle, acquise au prix de notre inquiétude, s’expiera au même prix. »
Cette page de Sénèque semble tout contenir. Nourriture, plaisir érotique, ambition, pouvoir, science, art — il n’y a pas de valeurs. On se croirait soudain plongé au XX^e siècle.

Pascal Quignard, Le sexe et l’effroi, Gallimard 1994

Bonne continuation...

[pierre.E]

bon je comprend comment fonctionne un ordinateur normal hardware et software.
j ai regardé plein de vidéo et blog sur les ordinateurs quantiques (hardware et software) en picorant des informations ici où la
ben je comprends toujours pas leur fonctionnement de A à Z.
si quelqu un connait un blog ou vidéo où c est vraiment bien expliqué je suis preneur.

[temabul]

Le début de l'article est très intéressant :
Quels problèmes le quantique a-t-il réellement permis de résoudre ?
Et là j'aimerais avoir des réponses claires.

Mais:
"Gourianov oublie de citer qu’Amazon Braket a lancé un nouveau simulateur pour aider à modéliser le bruit dans le matériel quantique." Cela ne veut pas dire que de ce fait d'avantage de problèmes ont été résolus.

La suite de l'article dévie sur des thèmes informatiques très intéressants, mais n'ayant rien à voir avec la question précédente.

[ClaudeBg]

L'astuce, pour simplifier, c'est que si un élément quantique peut se trouver dans un état A ou dans un état B, alors il peut se trouver dans un état A+B.

Il est faux de dire que c'est l'état A ET l'état B, comme il est faux de dire que si un élément quantique peut se "situer" ici + la, ça ne veut pas dire qu'il soit ici et là en même temps, ça signifie que "se situer" n'a aucun sens en physique quantique et que l'on cherchera à mesurer une position déterminée, l'état "ici + la" va se réduire soit à "ici" soit à "là" en fonction de probabilités qu'on peut calculer. Bref, il n'y a pas de position tant qu'on ne la mesure pas, toutes les possibilités restent ouvertes, d'où le "+".

Et si on extrapole au qbit, ça veut dire que, étant un élément binaire, il peut se trouver à l'état "A" (représentant un "0") ou à l'état "B" (représentant un "1"), alors il peut se retrouve à l'état "A+B" donc représentant un "0" + un "1"

Mathématiquement, le "+" fonctionne de façon classique, et donc si on se met à combiner des qbits, la superposition d'état permet de travailler sur des solutions d'équations (programmes) qui sont elles-mêmes dans des états superposés et donc d'une certaine façon représentent l'ensemble de toutes les solutions possibles. Ceci a amené la théorie de l'ordinateur quantique, sachant que ce dernier ne serait utile que pour des problèmes particuliers de traitement massivement parallèle: Par exemple, parcourir tous les itinéraires possibles entre deux points et en extraire le chemin le plus rapide... en testant tous les chemins "à la fois".

Le problème majeur c'est que toute mesure force l'état A+B à se réduire à A ou B, donc ça casse la superposition d'état (notion de décohérence). Et tout élément permettant de déduire même indirectement et même potentiellement l'état de l'objet est considéré "par la nature" comme étant une mesure. Si donc l'objet quantique interagit avec n'importe quoi (autre élément, photon donc lumière ou chaleur etc.) on perd l'état superposé. Il faut donc arriver à manipuler des qbits en états superposés SANS induire de mesure, sans la moindre interaction avec quoi que ce soit, et en isolant ces qbits les uns des autres. Avec quelques éléments on arrive à le faire durant un certain temps, mais maintenir assez d'éléments dans un état superposé contrôlable durant le temps nécessaire, pour l'instant c'est de la S.F.

Sans compter que personne n'est jamais arrivé à ramener la physique quantique au mode réel, on peut juste faire l'inverse: On se sert de la physique quantique pour prédire le résultat d'expériences et elle a fait évoluer la technologie de façon incroyable, MAIS on ne sait pas "expliquer" ce que dit la physique quantique au niveau de la réalité du monde: Bref, tout le monde s'accorde à dire que si on a l'état A ou l'état B alors on a l'état "A+B", on peut s'en servir pour des calculs, mais personne ne peut dire ce que "signifie" au niveau de la nature (la physique réelle) ce fameux "+". D'où l'affirmation que personne ne comprend vraiment la physique quantique, parce que, telle que conçue, elle n'a pas vocation à "expliquer" quoi que ce soit, c'est un outil qui permet de prévoir des résultats d'expériences. Et d'où toutes les dérives sur plein de sites qui "vulgarisent" la physique quantique, c'est non "vulgarisable", ce ne sont que de maths, on ne peut que faire "toucher" du doigt les mécanismes qu'on constate: Mais expliquer comment un électron peut s'écraser sur un écran comme une particule en étant passé par deux chemins différents en même temps comme une onde, personne ne peut: On constate!

D'où la teneur de l'article, peu honnête en fait puisqu'à la fois on reporte à la fois l'opinion divergente d'un scientifique, mais en la pondérant d'arguments personnels auquel on ne l'a pas invité à répondre: C'est rédigé comme s'il racontait obligatoirement n'importe quoi. Le tout avec une incompétence totale en physique de celui qui prétend juger de la pertinence des propos, et qui va jusqu'à y introduire les avancées de l'ordinateur quantique dans le cadre de "la crise covid": Ah?

Pour Jipété: "Pourtant, quand il ne pleut pas je n'ouvre pas mon parapluie --> quand il pleut j'ouvre mon parapluie (et c'est du simple bon sens)." Oui, mais une souris n'est pas choquée par la physique quantique et pourtant elle ne la comprend pas, un demeuré non plus: Un seul exemple contraire démontre que ton raisonnement était erroné (même si au départ c'était évidemment de l'humour). Et quand il pleut tu peux aussi décider de t'abriter sous le parapluie de ton épouse et de ne pas ouvrir le tien. En fait, pour pouvoir raisonner comme tu l'as fait avec des !A -> !B il faut établir une causalité parfaite entre A et B. Et donc tu dois démontrer d'abord que la condition est suffisante et qu'elle est nécessaire (deux choses à démontrer). Or il est suffisant de ne pas être choqué par la physique quantique pour ne pas la comprendre, mais ce n'est pas nécessaire, on peut ne pas la comprendre pour d'autres raisons.

Un exemple plus parlant pour la causalité: S'il pleut alors il y a des nuages. Je peux en déduire que s'il n'y a pas de nuages alors il ne pleut pas mais je ne peux pas déduire que s'il ne pleut pas c'est qu'il n'y a pas de nuages. Les nuages sont nécessaires pour avoir de la pluie mais ne sont pas suffisants. C'est très exactement ce qu'expliquait 10_GOTO_10 : il pleut (A) présence de nuages (B) : Si A => B alors !B => !A mais pas !A=> !B.

[vivid]

on pourrait peut-être parler de 'logique flou' (la définition réelle n'a peut-être rien a voir), tant on fait des probabilité sur un résultat 'positif', puissant mais probabiliste, tant on veut rejoindre un résultat de calcul, précis, avec ce qui est encore 'instable'.

[Gluups]

C'est vrai que pour faire la paie avec une logique quantique, il vaut mieux bien s'entendre avec les syndicats.

En revanche pour calculer les trajectoires possibles d'un objet céleste et leur attribuer des probabilités, ça se peut qu'une TI30 soit un peu juste. Et je ne suis pas sûr qu'on va s'attaquer à ça avec un programme en C#. Ou avec .Net 20 peut-être ?