Que peut (vraiment) faire l'informatique quantique ?

On l’annonce comme étant la nouvelle révolution technologique, celle qui ringardisera l’informatique classique mais pourrait aussi ouvrir la voie à de nouvelles cybermenaces. Retour sur 4 idées reçues.

1. Avec l’informatique quantique, l’IA deviendra encore plus intelligente

Oui et non. Le quantique ne va pas donner une conscience aux intelligences artificielles. Cependant, il va nous faire progresser sur le sujet. « Le quantum machine learning est un domaine de recherche très actif, précise Vivien Londe, ingénieur spécialisé dans le quantique chez Microsoft. Pour autant, il ne va pas remplacer les techniques que nous connaissons, il faut plutôt le voir comme une accélération. »

2. Avec le quantique, on pourra hacker n’importe quel système de sécurité

En théorie oui, mais les experts sont sur le coup. Cette idée fait référence à l’algorithme de Shor. Les systèmes de chiffrement à clés utilisés aujourd’hui s’appuient beaucoup sur la factorisation. Or, l’algorithme mis au point par l'Américain Peter Shor permet de factoriser des grands nombres en un temps record. Le quantique peut donc casser les systèmes de chiffrement actuels – enfin, les modèles d’ordinateurs quantiques du futur.

L’institut de standardisation américain, le NIST, et d’autres organismes, anticipent cette menace. Ils élaborent des technologies de cryptographie post-quantique, c’est-à-dire des algorithmes résistants aux attaques d’un ordinateur quantique.

« Les entreprises devront remplacer leurs systèmes de chiffrement actuels par des systèmes post-quantiques, prévient Vivien Londe. Et, même si l’ordinateur quantique capable de mettre en place l’algorithme de Shor ne verra pas le jour avant 10 ou 20 ans, celles qui stockent des données qui seront encore confidentielles dans 10 ou 20 ans justement – des données de santé par exemple – ont intérêt à passer au post-quantique dès maintenant. Nous pouvons tout à fait imaginer qu’un hacker stocke ces données aujourd’hui, pour les décrypter quand la technologie sera disponible. »

Microsoft travaille sur quatre algorithmes post-quantiques : FrodoKEM et SIKE, des mécanismes post-quantiques d’échange de clé (Key Exchange Mechanism) et qTesla et Picnic, des mécanismes de signature numérique (Digital Signature).

3. Demain, nous aurons tous un ordinateur quantique sur notre bureau

On va sûrement vous décevoir, mais c’est peu probable. Aujourd’hui, on envisage plutôt le quantique comme un service (quantum as a service). Les ordinateurs quantiques seront physiquement dans les laboratoires  d’entreprises spécialisées dans le hardware quantique et seront accessibles par internet. Un peu comme le cloud finalement.

Surtout, ces (grosses) machines pourraient ressembler à un réfrigérateur. « Certaines plateformes fonctionnent à des températures très basses, proches du zéro absolu, soit – 273,15 C. On a donc besoin de refroidir les composants dans un réfrigérateur à dilution d’environ 1 mètre de diamètre et 2 mètres de hauteur. » Pas facile à caser sur un bureau...

Et si l’ordinateur quantique n’a pas un look de réfrigérateur, il prendra peut-être la forme d’une chambre à vide hébergeant des ions piégés par des champs magnétiques. Ou il ressemblera à un banc optique, équipé de miroirs et de polariseurs pour traiter des ions photoniques. « Dans le cas du calcul classique, c’est le transistor qui a gagné, poursuit Vivien Londe. On peut donc imaginer que, dans le cas du calcul quantique, une seule forme l’emportera sur les autres, mais la réalité, c’est qu’on ne sait pas : c’est l’avenir qui nous le dira ! »

4. Le quantique c’est de la recherche, ça n’a pas d’applications concrètes

Et si ! Des prototypes existent et des entreprises les utilisent pour monter des projets d’inspiration quantique pour rechercher de nouveaux matériaux ou optimiser des problèmes complexes, comme de la gestion financière ou de la gestion de flux routiers.

« Dans quelques années, nous disposerons d’un ordinateur quantique capable de passer à l’échelle et de résoudre des problèmes business, assure Vivien Londe. Le calcul quantique va faire éclore de nouveaux usages, permettre de trouver de nouveaux matériaux, de nouveaux médicaments… Cela va créer des opportunités ! »

Découvrez les 4 autres idées reçues sur l’informatique quantique sur le site de Microsoft Expériences Online.