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Macron a indiqué vouloir investir 1,8 milliard d’euros dans la recherche pour la physique quantique. Évidemment, vu ce montant astronomique (environ 26 € par français), et en pleine période de pandémie, l’on peut se demander si c’est bien pertinent.

En fait, on se demande à quoi la quantique, ou un ordinateur quantique peut bien nous servir.

La réponse est assez simple, en fait : les ordinateurs actuels ne sont peut-être pas des ordinateurs quantiques, mais ils fonctionnent grâce à la physique quantique et sa compréhension. Les semi-conducteurs, la mémoire vive, les SSD ou la mémoire flash fonctionnent en partie grâce à ça et parce qu’on a compris et appris à utiliser la physique quantique.

En plus, dans le contexte actuel, pour étudier la forme géométrique du virus Sars-CoV-2, on a utilisé des microscopes électroniques. Ces derniers fonctionnent grâce à l’effet tunnel (pour les microscopes à effet tunnel). L’effet tunnel est un effet purement quantique.

Sans compter toutes les projections de l’évolution de l’épidémie, rendues possibles par la « machine learning », pour le côté informatique.

Je ne vais pas rentrer dans les détails sur ce qu’est un ordinateur quantique (vous lirez cet article), mais pour résumer : autant l’on ne verra jamais de machines quantiques pour faire du traitement de texte ou pour surfer sur le net, autant ces machines quantiques sont potentiellement plus puissantes pour aider la recherche médicale, sociale, physique, économique… et quand je dis « plus puissantes », je parle d’un facteur plus grand que le nombre d’atomes dans l’univers !

Donc est-ce que l’investissement dans la recherche en quantique et en informatique quantique va nous sortir du Covid ? Je ne sais pas. Mais cela va à coup sûr nous aider. Directement ou indirectement.

Concernant la recherche fondamentale, maintenant, et l’argent que l’on y investit pour des résultats futurs… J’en ai déjà parlé plein de fois :

À chaque fois que nous avons investi dans la recherche, que ce soit la recherche au CERN (physique nucléaire, dont quantique), ou les programmes spatiaux, ou la recherche en mathématique, en biologie, en volcanisme ou ce que vous voulez, à chaque fois ça a eu des retombées économiques ou des avancées sociales et médicales énormes.

Quelques exemples ?

Quand on va dans l’espace, on n’est plus soumis à la pesanteur (c’est le principe d’être en apesanteur). Si on reste en apesanteur durant des mois, nos muscles et os s’atrophient et se fragilisent. La Nasa connaît bien ce problème et a dû chercher des solutions. Ces solutions nées de la recherche spatiale sont aujourd’hui appliquées pour les patients atteints d’ostéoporose, une maladie ici sur Terre où les os sont fragilisés.

Idem pour les yeux : là aussi l’apesanteur déforme l’œil et donc la vue. La chirurgie de l’œil au laser a été mise au point pour la Nasa, mais aujourd’hui elle profite à tous ceux qui ont besoin.

Les masques sanitaires, dont les FFP2, fonctionnent grâce aux forces intermoléculaires et l’électrostatique. Là aussi la mise en pratique de ces phénomènes sont rendus possibles grâce à nos connaissances en physique fondamentale, dont la quantique.

Un dernier exemple tiré de la recherche spatiale et profitant aujourd’hui au domaine médical : l’étude des nébuleuses aux confins de la Galaxie soumis à l’action des champs magnétiques stellaires est exactement le principe qui a permis les IRM ! L’IRM est née de la recherche spatiale. Oh et là aussi tout ça est possible, car on a compris des choses en physique quantique…

Les exemples ne manquent pas.
Et les applications directes ou indirectes qui naîtront de chaque euro investi dans la recherche en physique fondamentale dans le futur ne manqueront pas non plus.

image d’en-tête de Michael Dziedzic

8 commentaires

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gouzou a dit :

salutations amicales,
on va me traiter certainement de complotiste mais il me semble, compte-tenu du fichage généralisé de toute la population, que l'Etat a besoin d'énormément de capacités pour enregistrer toutes ces données individuelles, d'où ces recherches,...
cordialement, gouzou

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Albert a dit :

@gouzou :

Salut,

sans rentrer dans le débat fichage/état policier, juste du point de vue technique : L'ordinateur quantique (si on part du principe que la recherche dans le domaine quantique sert à ça) n'est pas indispensable à la collecte de données en masse, pour preuve, les Gafam y arrivent déjà très bien sur des technologies largement moins onéreuses et complexes.

L'ordi quantique permet de se confronter à des problèmes beaucoup plus complexe que de la base de données.

Si on veut aller par là par contre, on cherche ce que l'état pourrait faire avec une machine de cette puissance et un intention de contrôle de la population, on peut imaginer des IA de prédiction des comportements.

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Le Hollandais Volant a dit :

@gouzou : aucun doute que la crypto (et son cassage par le gouvernement) ainsi que de nouvelles technologies liée aux possibilités d’IA pour la reconnaissance faciale en tout genre par exemple. font partie des buts visés. Faut pas se leurrer en effet.

Cela n’empêche pas des découvertes ou des effets de bord plus positifs.

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seb a dit :

"Donc est-ce que l’investissement dans la recherche en quantique et en informatique quantique va nous sortir du Covid ? Je ne sais pas."

Perso, j'espère bien que non.
Ce n'est pas que j'aime porter un masque, rester confiner ou ne pas pouvoir aller au resto/ciné, mais je me dis que si on investit aujourd'hui, ça va mettre un certain temps à avoir des applications dans la vie publique, j'espère bien être sorti du Covid avant qu'on commence à voir les effets de ces investissements.

@gouzou :
L'exemple des SSD dans l'article me fait douter de ma réponse mais je vois plus l'informatique quantique comme un super super calculateur, une machine avec énormément de puissance de calcul, pas une machine avec énormément d'espace de stockage, même si je me doute que pour traiter les fichiers dont tu parles, ils utilisent autre chose qu'un Raspberry Pi.

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Galex a dit :

faut se rappeler ce truc assez rigolo sur la crypto : c’est basé sur le concept d’asymétrie. Rendre le procédé un tout petit peu plus coûteux pour le défenseur, le rend EXTRAORDINAIREMENT plus pour l’attaquant. Et même si l’info quantique modère ça, ça l’annule pas complètement.

Par exemple, tu doubles la taille de la clé, et le temps nécessaire pour la casser se multiplie par lui-même, donc devient potentiellement des milliers de fois plus long… alors autant pour bcp de protocoles crypto répandus comme RSA, on passe d’un facteur exponentiel à un facteur linéaire, où tu peux casser une clé « en temps constant », bah…

donnons un exemple, dans des chiffres pas exacts (je les connais pas) mais pas trop irréalistes (c’est des trucs que j’ai entendu ou lu vite fait) : on a un ordinateur quantique, à disons plusieurs millions d’euros minimum (je crois que c’est potentiellement des dizaines, centaines de millions voire des milliards), il sera « à 100 qbits », c’est à dire qu’il sera fait pour faire des opérations fondamentales quantiques sur 100 bits (comme les premiers ordis persos étaient à 16bits, nos anciens ordis étaient à 32bits, et nos ordis actuels les plus récents sont généralement à 64bits, et 128bits pour certains super ordis très modernes)… bon bah déjà de nos jours une clé publique rsa c’est minimum 4096 bits… et on peut toujours augmenter la taille si jamais les ordi quantiques croissent (parce que de toutes façons vu la techno monstre que c’est, en terme de complexité comme en énergie… les centrales nucléaire et le bousin de refroidissement qu’il faut lui coller autour spécialement pour ça ça se remarque… et faut pas mal de publications scientifiques… qui sont publiques… c’est dans le nom…)…

Mais en plus de ça, il existe des technos de crypto « quantic-proof », qui ne nécessitent pas d’ordinateur quantique pour être mises en œuvres (donc qui pourraient l’être sur n’importe quel ordi de salon) mais qui de par leur fonctionnement, résistent à la cryptanalyse quantique… donc bon… à partir de là… bon c’est toujours une attaque intéressante… notamment pour TOUS LES VIEUX MESSAGES STOCKÉS, donc la majorité du contenu est probablement périmée… mais bon, c’est toujours ça de pris. par contre c’est pas forcément l’avantage stratégique le plus ouf… pas autant qu’on pourrait vouloir le faire croire…

Par contre, le repliement des protéines par exemple, problème très récemment quasiment résolu… ça va sûrement débloquer de nouveaux problèmes pour comprendre l’ADN et l’ingénierie biologique… au moins aussi compliqué… et c’est pas dit que les « bêtes » IA à base de réseaux de neurones profonds et de superordis plein de big data seront suffisantes… là l’info quantique pourrait bcp nous faire avancer dans la compréhension du fonctionnement de nous-même… qui sait ce que ça ouvrirait comme portes dans l’ingénierie génétique… la médecine… la neurologie…

puis chépa, on vous a déjà parlé d’ordinateur à ADN ?

de nanorobots ?

de robots autoréplicants et autonomes pour pas cher ?

on a pas encore rattrapé toute la SF hein… reste sûrement plein de choses amusantes à voir apparaître…

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Le Hollandais Volant a dit :

@seb : On est bien d’accord que la mise au point d’un ordinateur quantique va demander quelques années, et les retombées techniques dans la vie courante vont prendre encore plus de temps.

Sauf que cette façon de voir les choses n’est pas la façon dont M. Michu les voit.
Pour lui, et en caricaturant, on investit 1,8 G€ et, trois jours après grand max, tout le monde doit être riche, beau et intelligent, sinon c’est de l’argent jeté par la fenêtre.

Et c’est (à mon avis) justement parce M. Michu voit les choses comme ça que le grand public en général ne comprend pas les enjeux de ces investissements colossaux et les conteste à coup de « ils feraient mieux de s’occuper des vrais problèmes ! » ou de « plutôt que d’envoyer des fusées sur Mars, ils devraient régler les problèmes sur Terre ».

Pour lui, les SSD, Facebook, la compression vidéo 4K sur une télé OLED, la reconnaissance vocale de Siri, Google Maps et l’analyse du trafic routier en temps réel, la correction orthographique et la saisie prédictive, les écrans tactiles d’un appareil GPS, les casseroles anti-adhésives ou les pots catalytiques sont des technos qui sont nés dans les supermarchés prêt à être placé dans un caddie.

C’est triste à dire, mais beaucoup trop de gens pensent exactement comme ça et ne se demanderont jamais d’où viennent ces inventions et ces technologies qui sont là depuis leur naissance. Ils sont à des années-lumières de se dire qu’un jour on a vécu sans et que quelqu’un a du avoir l’idée de les créer.

~

Concernant le SSD : c’était juste un exemple, mais là aussi, qui sait ?
Peut-être qu’on pourra stocker 100 000 To par cm² d’ici quelques années grâce à un procédé quantique révolutionnaire. Ça serait amusant que ça arrive en France grâce à Macron. Et on pourra dire « prédit en premier chez Le Hollandais Volant » \o/

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Mat-X a dit :

Salut ,ma question la techno quantique ne pourrait-elle pas servir à "doper" l'IA ? avec l'aide des données récoltés sur la prédiction et le comportement humain? afin de créer "un super cerveaux" ,dont la finalité serait d’engendrer des humanoïdes pour les envoyer construire des bases interplanétaires sur la Lune si pas déjà fait ;) , sur Mars ou ailleurs...

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