Chronique d'invité Quantum Particulars : "L'essor de l'informatique quantique et ses perspectives"

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Cet article invité de Quantum Particulars présente Shubham Munde qui discute de l'histoire de l'informatique quantique.

By Actualités IQT posté le 04 janv. 2024

« Quantum Particulars » est une chronique éditoriale présentant des informations exclusives et des entretiens avec des chercheurs, des développeurs et des experts quantiques qui examinent les principaux défis et processus dans ce domaine. Dans cet article de Shubham Munde, analyste principal des études de marché chez Études de marché Future® (MRFR), discutant de l’histoire de l’informatique quantique.

Le monde a été témoin de magnifiques progrès dans le domaine informatique. De l’invention du premier ordinateur au développement des supercalculateurs, chaque innovation a repoussé les limites du possible. L’évolution des ordinateurs a complètement révolutionné la vie humaine au-delà de l’imagination et continue de jouer un rôle important dans presque tous les aspects de la vie humaine. Les ordinateurs classiques ont façonné le 20e siècle et, au début du 21e siècle, les gens ont réalisé que les ordinateurs classiques avaient leurs limites et les ont presque atteints. Ils avaient donc besoin d'un nouvel ordinateur plus puissant que le classique. Les limites des ordinateurs classiques ont poussé les scientifiques à développer un nouveau type d’informatique appelé informatique quantique.

Qu'est-ce que l'informatique quantique?

L'informatique quantique est un domaine multidisciplinaire englobant des aspects de l'informatique, de la physique et des mathématiques qui utilise la mécanique quantique pour résoudre des problèmes trop complexes plus rapidement que sur des ordinateurs conventionnels. Les ordinateurs quantiques pourraient traiter les informations des millions de fois plus rapidement que les ordinateurs conventionnels. En effet, les ordinateurs quantiques utilisent des qubits, généralement de petites particules (atomes, ions, photons ou électrons) qui détiennent des informations et se comportent selon les lois de la physique quantique. Par conséquent, il peut traiter une quantité d’informations beaucoup plus vaste et beaucoup plus rapide qu’un ordinateur classique.

Des entreprises comme IBM, Google, Intel, D-Wave Systemset une Microsoft se précipitent pour créer des outils informatiques quantiques. Cependant, IBM a retenu l'attention lorsqu'ils ont initialement annoncé un ordinateur quantique accessible au public sous forme de service cloud pour les chercheurs en 2016. Par la suite, les entreprises mondiales ont réalisé tout le potentiel des ordinateurs quantiques pour résoudre des problèmes complexes que les ordinateurs classiques ne peuvent pas résoudre, et de nombreuses entreprises utilisent déjà cette technologie révolutionnaire. Des entreprises telles que Mercedes-Benz, Boeing, JSR Corporation, Mitsubishi Chemical, ExxonMobil et CERN utilise déjà le technologie pour résoudre des problèmes complexes tels que les complexités de la chaîne d’approvisionnement, découvrir les secrets de l’univers, améliorer la chimie des batteries, etc.

Dans un premier temps, les scientifiques utilisé pour suggérer les ordinateurs quantiques ne sont pas commercialement utiles si leur capacité n'atteint pas au moins 1,000 XNUMX qubits. Depuis lors, les ordinateurs quantiques dotés de qubits plus élevés sont devenus une nécessité pour les entreprises mondiales. De nombreuses entreprises ont fait des progrès significatifs dans la croissance des qubits, et le développement se poursuit. IBM est à l'avant-garde pour franchir cette étape et a récemment introduit IBM Condor, un processeur quantique de 1,121 XNUMX qubits supraconducteurs basé sur la technologie des portes à résonance croisée. Condor repousse les limites d'échelle et de rendement dans la conception de puces avec une augmentation de 50 % de la densité des qubits. Avec des performances comparables à celles du précédent Osprey de 433 qubits, il constitue une étape importante en matière de nouveauté, résolvant l'échelle et éclairant la conception matérielle future.

Cas d'utilisation possibles des ordinateurs quantiques

Avec les progrès technologiques des ordinateurs quantiques, les cas d’utilisation possibles se sont considérablement développés. Les ordinateurs quantiques peuvent être extrêmement bénéfiques pour tous les secteurs verticaux pour résoudre des problèmes trop complexes et découvrir toutes les solutions possibles. Aujourd'hui, des secteurs tels que l'énergie et l'électricité, l'automobile, la chimie, le transport et la logistique, la santé, l'aérospatiale et la défense, l'informatique et les télécommunications, l'agriculture, l'industrie manufacturière et l'électronique deviennent les principaux utilisateurs finaux. En outre, les ordinateurs quantiques ne sont pas seulement de plus en plus adoptés par les secteurs économiques. La technologie a également le potentiel de résoudre les problèmes mondiaux et de créer un avenir plus durable. Les ordinateurs quantiques sont si puissant qui pourrait aider à résoudre des problèmes complexes comme la maladie, la nourriture et crises climatiques. La crise climatique devient l’un des problèmes majeurs pour la population mondiale. Les ordinateurs quantiques peuvent résoudre ces problèmes complexes en proposant toutes les solutions possibles. Il peut être utile pour diverses applications telles que les prévisions météorologiques, la gestion des déchets et la gestion de l'eau.

Au fil du temps, les progrès des ordinateurs quantiques dotés d’un nombre plus élevé de qubits ouvriront des possibilités significatives qui ressemblent aujourd’hui uniquement à de la science-fiction. Cependant, l’évolution du nombre de qubits pourrait également constituer une préoccupation majeure pour l’avenir. Selon la recherche, entrepris par Universal Quantum, l'Université du Sussex et Qu&Co, un ordinateur quantique doté de 13 millions de qubits physiques pourrait briser le cryptage Bitcoin en une journée ; et il faudrait un ordinateur de 300 millions de qubits pour le casser en 60 minutes. Les ordinateurs quantiques de pointe ne disposent aujourd'hui que de 1,121 10 qubits et peuvent être considérés pour l'instant comme à l'abri d'une attaque quantique, mais les technologies informatiques quantiques évoluent rapidement avec des avancées régulières affectant ces estimations et en faisant un scénario très possible dans les XNUMX prochaines années. années qui comprennent le cryptage de Bitcoin et des techniques plus répandues telles que le cryptage RSA.

Avec les progrès massifs des ordinateurs quantiques, il reste encore plusieurs défis à relever. Les obstacles techniques tels que l'évolutivité, la correction d'erreurs et le maintien de la cohérence des qubits restent des défis importants nécessitant une recherche et un développement continus. Il existe également un énorme déficit de talents ; une main-d’œuvre qualifiée possédant une expertise en matériel, logiciels et algorithmes quantiques est cruciale, mais actuellement rare. Les préoccupations concernant la sécurité quantique et l’utilisation abusive potentielle de la technologie nécessitent un examen attentif et un développement responsable.

Malgré les défis, l’avenir de l’informatique quantique semble prometteur. Grâce à des investissements, des recherches et une collaboration continus, des progrès significatifs peuvent être attendus dans les années à venir. Même s’il faudra peut-être un certain temps avant que les ordinateurs quantiques deviennent omniprésents, leur potentiel à révolutionner diverses industries et à résoudre des problèmes complexes est incontestable. Avec un potentiel de progrès révolutionnaires et d’applications transformatrices, le marché de l’informatique quantique devrait connaître une croissance substantielle au cours des années à venir. Selon les estimations du MRFR, le marché mondial de l'informatique quantique est susceptible de croître avec un taux de TCAC significatif de 31.3 % d'ici 2032. Le marché est motivé par des facteurs tels que la demande croissante de puissance de calcul, l'augmentation des investissements gouvernementaux et privés, les progrès de la technologie des qubits et le développement de algorithmes et logiciels quantiques.

Shubham Munde est un analyste principal d'études de marché et possède une formation technique dans les domaines des technologies de l'information (TI), des semi-conducteurs et de l'automobile, avec plus de 5 ans d'expérience dans les études et l'analyse de marché. Ses responsabilités incluent l'exploration de données, l'analyse et l'exécution de projets. Il a mené des recherches sur diverses industries technologiques, notamment le Metaverse, le Web 3.0, la sécurité Zero Trust, la cybersécurité, la blockchain, l'informatique quantique, la robotique, la technologie 5G, le calcul haute performance, les centres de données, l'IA, l'automatisation, les équipements informatiques, les capteurs, les semi-conducteurs. , les véhicules électriques et bien d’autres. Il a contribué à des projets pour des entreprises Fortune 500 et a fourni des informations précieuses à des clients mondiaux, notamment des projets de syndicats, de conseil et gouvernementaux.

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