- 2 days ago
"Les ordinateurs quantiques ne calculent pas plus vite, ils calculent autrement.
Et cette différence pourrait transformer en profondeur certains domaines clés de notre monde : cybersécurité, découverte de médicaments, optimisation industrielle, intelligence artificielle ou modélisation du climat.
La course mondiale est déjà lancée. États, géants technologiques et startups investissent massivement dans une technologie aux implications scientifiques, économiques et géopolitiques considérables - mais dont les limites réelles restent encore mal comprises.
À travers une approche accessible, rigoureuse et sans jargon, Charles Antoine – physicien théoricien, maître de conférences à Sorbonne Université et ambassadeur CNRS de la médiation scientifique - propose de démêler le vrai du faux : comment fonctionne réellement le quantique, ce qu’il peut changer concrètement, pourquoi il suscite autant d’espoirs… afin de donner les clefs pour penser le quantique au-delà des effets d’annonce."
Et cette différence pourrait transformer en profondeur certains domaines clés de notre monde : cybersécurité, découverte de médicaments, optimisation industrielle, intelligence artificielle ou modélisation du climat.
La course mondiale est déjà lancée. États, géants technologiques et startups investissent massivement dans une technologie aux implications scientifiques, économiques et géopolitiques considérables - mais dont les limites réelles restent encore mal comprises.
À travers une approche accessible, rigoureuse et sans jargon, Charles Antoine – physicien théoricien, maître de conférences à Sorbonne Université et ambassadeur CNRS de la médiation scientifique - propose de démêler le vrai du faux : comment fonctionne réellement le quantique, ce qu’il peut changer concrètement, pourquoi il suscite autant d’espoirs… afin de donner les clefs pour penser le quantique au-delà des effets d’annonce."
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01:30Et nous allons donc essayer, pendant ces 20-25 minutes, essayer de répondre à une question simple, pourquoi donc ?
01:38Je m'appelle Charles-Antoine, je suis physicien quantique, je travaille dans un laboratoire de physique théorique à Sorbonne Université,
01:44à Justieux, dans le centre de Paris.
01:48Et j'ai eu la chance et l'honneur d'avoir été nommé ambassadeur médiation scientifique par le CNRS, par
01:54la branche physique du CNRS,
01:55pour venir parler du quantique et de ses enjeux à tous les publics clés de la société, les jeunes, les
02:05profs, les journalistes, les politiques, les diplomates, les industriels, les militaires.
02:12Et vous, le grand public, curieux et avide de comprendre ce qu'est cette physique quantique et ce que sont
02:19ces fameuses nouvelles technologies quantiques,
02:22donc en route pour un voyage dans ce monde étonnant et détonnant.
02:28Alors tout d'abord, le quantique, la physique quantique, c'est quoi ? On peut dire le ou la quantique,
02:35ce n'est pas genré, le monde quantique, la physique quantique.
02:38La physique quantique, c'est quoi ? C'est la science qui cherche à comprendre comment fonctionne le monde au
02:44niveau le plus fondamental,
02:45au niveau des molécules, des atomes et puis des sous-constituants, électrons, protons, neutrons,
02:50et d'une façon générale, toutes les particules qui peuplent ce monde microscopique, en fait, sub-microscopique,
02:58ce monde invisible parce que trop petit pour être vu avec nos yeux ou nos microscopes optiques.
03:07Eh bien, les lois de ce monde sub-microscopique, du très petit, sont totalement différentes des lois physiques de notre
03:16quotidien.
03:16Et ça a été la force des physiciens quantiques de comprendre comment relier ces lois du monde quantique du très
03:25petit
03:25à notre monde quotidien et même astrophysique, dans une sorte d'approche bottom-up,
03:33comprendre le monde quotidien avec les lois du microscopique.
03:39Ils ont compris que ces lois étaient très différentes, mais encore plus que ça, ces lois sont contre-intuitives,
03:48abstraites, non visualisables, donc posant des grandes questions en termes de transmission, d'enseignement, de vulgarisation.
03:57Et ça a été, encore une fois, toute la force des scientifiques d'arriver à comprendre comment cette description abstraite
04:03pouvait se relier à nos observations et nos mesures.
04:09La physique quantique est une théorie quasiment parfaitement maîtrisée,
04:14mathématiquement, expérimentalement,
04:17et elle est très très féconde d'un point de vue technologique.
04:25À la suite de sa naissance, il y a 100 ans, en fait, on célèbre le centenaire de la naissance
04:30mathématique de la physique quantique,
04:31en 1925, 1926, 1927.
04:34Et donc, comme apprennent toutes grandes découvertes scientifiques,
04:37il y a généralement une révolution, ou en tout cas des grandes avancées technologiques qui suivent.
04:40Ça a été la même chose pour la physique quantique, alors il a fallu attendre,
04:43après la fin de la Deuxième Guerre mondiale, puisque, comme vous le savez,
04:45les années 30 et début des années 40 ont phagocyté les scientifiques de l'époque pour fabriquer la bombe atomique.
04:52Après la fin de la Deuxième Guerre mondiale, tout un tas de nouvelles technologies ont vu le jour,
04:58fondées sur notre compréhension fine de la matière et de la lumière, et cela grâce à la physique quantique.
05:02C'est la physique quantique qui nous a permis, par exemple, de comprendre pourquoi certains matériaux étaient isolants,
05:06et d'autres conducteurs, et d'autres semi-conducteurs,
05:09c'est-à-dire les briques de base de l'électronique, donc de l'informatique,
05:14et donc, finalement, de tout ce qui nous entoure.
05:18Mais c'est aussi grâce à la physique quantique qu'on a compris comment maîtriser l'énergie nucléaire,
05:22comment créer le laser, l'IRM, et plein d'autres technologies,
05:26tant qu'on pourrait dire de façon lapidaire qu'aujourd'hui,
05:30tout ce qui nous entoure vient de la physique quantique, au niveau technologique.
05:37Depuis une trentaine d'années, nous sommes plongés dans une nouvelle révolution technologique quantique,
05:43la deuxième révolution quantique.
05:45Et ça, c'est venu principalement parce qu'on a réussi, dans les années 1980 et 1990,
05:50à maîtriser des objets quantiques individuels,
05:54c'est-à-dire à les créer, les contrôler, les utiliser, puis les détecter,
06:00de façon individuelle, c'est-à-dire une molécule, un atome, un électron, un photon,
06:05un circuit électronique refroidi près du zéro absolu, qu'on appelle un circuit supraconducteur,
06:10et qui présente des effets quantiques.
06:14Et tout ce que je viens de vous dire là, on s'en sert pour créer ce qu'on appelle
06:16des qubits,
06:19des bits quantiques, des unités élémentaires d'information quantiques,
06:25fondées sur les principes de la physique quantique.
06:27Et avec ça, on a fait plein de nouvelles technologies, les fameuses nouvelles technologies quantiques.
06:31Donc le calcul quantique avec les ordinateurs quantiques,
06:34la communication quantique ou les télécommunications quantiques,
06:36avec ce qu'on appelle aussi l'Internet quantique,
06:39la cryptographie quantique, cryptographie voulant dire chiffrement, codage,
06:43les capteurs quantiques,
06:45les nouveaux matériaux avec des propriétés incroyables.
06:48Et il faut bien comprendre que ces nouvelles technologies ne sont pas fondées sur une nouvelle science.
06:54On n'est pas en train de découvrir une nouvelle physique.
06:57On est en train d'ingénioriser la physique quantique au niveau de ces objets individuels.
07:05Alors je ne suis pas là pour vous faire un cours de physique quantique,
07:07mais je vais quand même essayer de vous donner quelques clés pour comprendre cette physique quantique,
07:11mais aussi ce qui est vraiment utile dans les nouvelles technologies quantiques que j'ai citées juste avant.
07:17Premier concept important,
07:19à tout objet quantique, un atome, une molécule, un circuit supraconducteur,
07:23c'est-à-dire refroidi près du zéro absolu,
07:25on peut associer une onde,
07:27un aspect ondulatoire.
07:30Mais attention, cette onde est particulière,
07:33elle est très différente des ondes habituelles,
07:35puisque cette onde est une onde abstraite,
07:37une onde mathématique,
07:38qui vit dans un espace mathématique abstrait.
07:42Et ça a été tout le génie des physiciens quantiques
07:44de comprendre comment relier cette onde abstraite mathématique
07:49à nos résultats d'expérience et d'observation.
07:56Mais, même si cette onde est abstraite et étrange,
07:59il n'empêche,
08:00on peut faire avec ces ondes quantiques
08:03tout ce que l'on sait faire avec les ondes habituelles.
08:06Les ondes sonores,
08:07les ondes lumineuses,
08:08les ondes à la surface de l'eau,
08:10en particulier le phénomène d'interférence.
08:12Si vous prenez une onde,
08:14vous lui faites suivre plusieurs chemins
08:16à l'endroit où ces chemins se recombinent,
08:18il y a ce qu'on appelle un phénomène d'interférence.
08:20Attention, contrairement à ce que son sens commun
08:22pourrait laisser penser,
08:24le terme interférence n'a rien à voir avec le mot brouillage.
08:27Pour les scientifiques, c'est l'opposé.
08:29Interférence, ça veut dire structure dans l'espace,
08:33très régulière, stable, précise.
08:36Et justement, les interférences d'ondes,
08:39en particulier celles quantiques,
08:40ont une caractéristique,
08:42elles sont hypersensibles à leur environnement.
08:46Donc, cette possibilité de faire interférer
08:49les ondes quantiques
08:49est à la source de cette hypersensibilité
08:52des capteurs quantiques.
08:53Justement, c'est le deuxième concept,
08:56ce qu'on appelle la cohérence quantique,
08:58le fait que des objets présentent
09:00cet aspect onde quantique un peu étrange,
09:02eh bien, c'est très fragile.
09:04Donc, c'est un double tranchant.
09:05Pour des capteurs quantiques,
09:07on imagine que ça peut être un atout,
09:09cette hypersensibilité à l'environnement.
09:12Pour un ordinateur quantique,
09:14où on veut mettre des qubits interconnectés,
09:16c'est un énorme problème,
09:17parce que cette hypersensibilité
09:19va donner une grande fragilité
09:20aux qubits et aux ordinateurs quantiques.
09:24Dernier concept clé,
09:26mesurer perturbe.
09:28Mesurer avec un appareil de mesure ou d'observation
09:30va perturber ce qu'on est en train de mesurer,
09:33mais de façon très différente
09:36de ce qui se passe en physique classique
09:38ou dans notre monde.
09:40Pour deux raisons.
09:42Cette mesure, par exemple,
09:43lorsqu'on veut savoir ce qui se passe
09:44à la fin d'un calcul dans un ordinateur quantique
09:47ou dans un capteur quantique,
09:49on va avoir deux caractéristiques propres quantiques.
09:54Premièrement, perturbation radicale.
09:56Lorsque je mesure, j'observe,
09:58je vais transformer
09:59sans pouvoir enlever cette perturbation,
10:02cette transformation radicalement.
10:05Deuxièmement, cette perturbation de ma mesure
10:08sur ce que j'observe,
10:09elle est aléatoire.
10:11Purement aléatoire.
10:13Au hasard.
10:14Et donc, le langage pour décrire
10:16les résultats de mesure et d'observation physique quantique,
10:18c'est en termes de probabilité,
10:20d'occurrence,
10:22de tel ou tel résultat de mesure possible.
10:25Donc, la logique, c'est plutôt
10:26en termes de statistique de résultat
10:27et d'histogramme de résultat.
10:29Donc, trois propriétés clés.
10:31Les ondes quantiques interfèrent.
10:32Elles sont hypersensibles,
10:34donc aussi fragiles.
10:35Et quand on fait une mesure,
10:36ça perturbe radicalement
10:37et de façon aléatoire.
10:39Pour donner une illustration,
10:41parlons du qubit.
10:42Un qubit, donc un élément
10:44unitaire d'information élémentaire
10:48quantique.
10:49Bit quantique.
10:50Un bit classique ne peut prendre que deux valeurs
10:53qu'on note généralement 0 et 1.
10:56Donc, deux valeurs exclusives.
10:57C'est soit 0, soit 1,
10:58comme un interrupteur, fermé ou ouvert.
11:00Un qubit,
11:02c'est donc un élément,
11:04je vous ai dit,
11:04ça peut être un atome piégé dans des lasers,
11:06ça peut être un photon,
11:07ça peut être un électron
11:09qui est piégé dans une petite quantité de matière,
11:12ça peut être un qubit supraconducteur,
11:13un petit circuit électronique
11:14refroidi près du zéro absolu.
11:16Il y a plein de technologies différentes
11:18pour créer des qubits.
11:19Mais un qubit va avoir un état
11:23qui va pouvoir,
11:24non pas avoir deux possibilités,
11:26mais une infinité.
11:28Et c'est là que vous comprenez peut-être déjà
11:31la puissance potentielle
11:34du quantique dans les nouvelles technologies.
11:36On peut coder avec un qubit,
11:37non pas deux valeurs,
11:39exclusives, 0 ou 1,
11:40mais une infinité.
11:41Alors, on a l'habitude de prendre une sphère.
11:43Je ne vais pas vous faire un cours,
11:44je ne vais pas vous poser des questions sur ces notations,
11:46ne vous inquiétez pas,
11:47mais pour représenter les états possibles d'un qubit,
11:51on prend la surface d'une sphère.
11:52Attention, ce n'est pas une métaphore.
11:55C'est le plus proche que l'on puisse faire
11:57d'un point de vue mathématique et scientifique
11:59pour décrire vraiment
12:01les états possibles d'un qubit.
12:03Et donc, l'état possible d'un qubit,
12:04c'est un point de cette sphère,
12:06comme nous, à la surface de la Terre.
12:07Donc, décrit par deux variables continues,
12:09la latitude et la longitude.
12:12Et pour faire un lien avec ce que j'ai dit
12:14sur les aspects ondes,
12:15la latitude correspond à l'amplitude de l'onde associée
12:19et la longitude correspond à la phase de l'onde,
12:22si ces mots vous parlent.
12:25Un point sur cette sphère,
12:27c'est ce qu'on appelle une superposition quantique
12:29des états 0 et 1
12:31qui se retrouvent aux deux pôles de ma sphère.
12:34Et donc, vous voyez que c'est compliqué
12:35quand on essaie de vous expliquer de façon vulgarisée
12:37qu'une superposition quantique de 0 et de 1,
12:40c'est en fait être en même temps
12:42dans les états 0 et 1.
12:43Vous voyez que le langage commun
12:45devient trop pauvre pour rendre compte,
12:47puisque nous, quand on se balade sur la Terre,
12:49on n'est pas en train de se dire
12:49qu'on est en même temps au pôle Nord et au pôle Sud.
12:53La superposition quantique,
12:55c'est un des points de cette sphère.
12:57Lorsque je fais une mesure sur mon qubit,
12:59je vais projeter,
13:02réduire cette possibilité infinie
13:03de tous les points de la sphère
13:04à un et un seul des deux pôles.
13:09Perturbation radicale.
13:11Perturbation aléatoire.
13:12Je ne pourrais pas dire quel est le pôle
13:14qui va être atteint par mon qubit,
13:16c'est-à-dire le résultat 0 ou 1
13:17que je vais obtenir lors de ma mesure du qubit.
13:22Par contre, les probabilités de tomber sur 0 ou sur 1,
13:25ça, je peux les connaître,
13:27je sais les connaître,
13:28mathématiquement et expérimentalement.
13:32Alors, l'intitulé de la masterclass est quantique,
13:37ce qui change vraiment,
13:38qu'est-ce qui va vraiment changer ?
13:40Trois choses dont une n'est pas quantique.
13:44La cryptographie post-quantique,
13:45qui n'est pas quantique,
13:46on va dire un mot tout de suite,
13:47les capteurs quantiques
13:48et le calcul quantique,
13:49c'est-à-dire les ordinateurs quantiques.
13:52Premièrement, la cryptographie post-quantique.
13:54Alors, malgré le fait
13:55qu'il y ait le mot quantique dans son nom,
13:57ce n'est pas une technique quantique.
14:00C'est une technique de cryptographie,
14:01donc de codage,
14:02de chiffrement de données
14:03par une suite de 0 ou de 1,
14:05mais qui est résiliente,
14:07qui est résistante
14:09aux futurs ordinateurs quantiques
14:10qui ne cessent de s'améliorer.
14:13Pourquoi on parle de cette cryptographie post-quantique ?
14:16Parce qu'il se trouve que
14:17nos moyens de faire de la cryptographie,
14:19du codage d'informations,
14:20reposent sur des techniques mathématiques,
14:23des problèmes arithmétiques
14:25qui sont quasiment incassables
14:28par les meilleurs supercalculateurs classiques
14:31qu'on connaît,
14:32qui font parfois la taille d'un immeuble,
14:34comme le calculateur Frontier aux Etats-Unis.
14:36C'est trop long,
14:38c'est trop complexe pour être résolu.
14:40Donc, on a développé
14:41plein de méthodes de cryptographie,
14:42pour ceux qui connaissent,
14:43Diffie-Hellman, RSA, ECC, etc.,
14:45mais qui sont invulnérables
14:49à l'occasion par les supercalculateurs classiques,
14:52mais qui se trouvent par malchance
14:54être idéaux pour être vulnérables
14:57aux ordinateurs quantiques.
14:59Et c'est cette malchance
15:01qui fait que toutes les grandes organisations,
15:03les Etats, les entreprises, les banques,
15:06veulent éviter cette menace du harvest now,
15:09je récolte maintenant,
15:10et je décrypte, je décote plus tard.
15:14Pour faire prendre conscience
15:15de l'importance de cette chose-là,
15:18imaginez qu'aujourd'hui,
15:20on puisse, comme avec les Wikileaks,
15:22mettre sur la scène, publiquement,
15:24tout ce qui a été changé
15:25de données sensibles,
15:27militaires, diplomatiques, politiques, économiques,
15:30lors du 11 septembre 2001.
15:32Ce serait le chaos.
15:34Imaginez maintenant,
15:37et depuis les Wikileaks,
15:38depuis les années 2010,
15:39on sait que tous les Etats,
15:40amis ou ennemis,
15:41récoltent des informations
15:42et les stockent dans des data centers
15:44pour plus tard pouvoir les décoder.
15:47Dans 20 ans,
15:48si un ordinateur quantique
15:49est suffisamment stable et robuste
15:50pour pouvoir décoder
15:51les cryptographies actuelles,
15:53il pourrait décoder
15:54tout ce qui s'est passé
15:55pour la guerre en Ukraine,
15:56la crise Covid, etc.
15:58Vous imaginez que l'importance
16:01de ce qui se joue aujourd'hui
16:02avec ce qu'on appelle
16:04la transition post-quantique,
16:05c'est-à-dire changer nos méthodes
16:07de cryptographie
16:07pour qu'elles soient au minimum
16:10résistantes, résilientes
16:11aux ordinateurs quantiques
16:12qui sont en train
16:13d'être améliorées constamment.
16:15Deuxième grand point
16:16qui est souvent passé sous silence
16:18ou en tout cas mis un peu
16:19derrière l'arbre
16:20qui cache la forêt
16:20des technologies quantiques,
16:21l'arbre étant
16:22les fameux ordinateurs quantiques.
16:24Je veux parler
16:25des capteurs quantiques,
16:26des capteurs d'un peu tout,
16:27de gravité,
16:27de magnétisme,
16:28de temps,
16:28le temps par exemple
16:29sont les horloges atomiques,
16:30qui ont intrinsèquement
16:32en eux
16:32une sensibilité
16:34entre 100 fois
16:35et 1000 fois
16:36meilleure
16:37que les capteurs
16:38classiques équivalents.
16:39Même si aujourd'hui
16:40les performances
16:41des meilleurs capteurs classiques
16:43et les meilleurs capteurs quantiques
16:44qui utilisent des qubits
16:46ou plus généralement
16:46des effets quantiques
16:47dans leur cœur,
16:49les performances classiques quantiques
16:50sont à peu près comparables
16:51aujourd'hui.
16:53Mais la marge de progression
16:55des capteurs quantiques
16:56est énorme.
16:57Et ça intéresse
16:58beaucoup de monde.
16:59Évidemment,
17:00pour détecter des cavités,
17:02de l'eau,
17:03du pétrole,
17:03de plein de choses,
17:04pour aussi détecter
17:07ou pour se repérer
17:08de façon stratégique,
17:12les armées sont
17:13toutes sur les rangs
17:14des capteurs quantiques.
17:15Parce que les capteurs quantiques,
17:17de par ces phénomènes
17:18d'interférence
17:19ultra-sensibles,
17:20donnent des capteurs
17:21absolus,
17:22donc permettent
17:23une navigation autonome
17:26sans GPS.
17:27Et si vous dites
17:28à un militaire
17:29que vous êtes capable
17:29de lui fournir
17:30à 5 ans,
17:3110 ans,
17:32un capteur
17:33qui lui permettra
17:34de naviguer
17:36sans GPS,
17:37100 fois meilleur,
17:38sous l'eau,
17:40dans l'air
17:41ou dans l'espace,
17:42il va tout de suite
17:43vous prendre au sérieux.
17:45D'autant plus
17:46que ces capteurs
17:47sont passifs.
17:48Ils n'émettent rien.
17:49Ils ne font que capter.
17:53Troisième point,
17:55les fameux
17:56ordinateurs quantiques,
17:57le calcul quantique.
17:59Donc,
17:59vous avez déjà vu
18:00que pour un qubit simple,
18:02on pouvait coder
18:03une infinité d'informations
18:05puisque c'est toute
18:05la surface d'une sphère
18:06au lieu d'avoir
18:07simplement deux points,
18:08les deux pôles
18:09de la sphère.
18:10Maintenant,
18:10ce qu'on veut,
18:11c'est arriver à faire
18:11du calcul avec ça,
18:12c'est-à-dire interconnecter
18:14tous ces qubits,
18:14ces éléments
18:15élémentaires d'information,
18:17faire agir
18:19des portes logiques
18:20dessus
18:22pour faire du calcul
18:22de l'algorithmique
18:24quantique
18:25et pour faire
18:25des calculs utiles,
18:27des cas d'usage réels.
18:29Pour vous donner
18:30une petite idée
18:30de la puissance
18:33de calcul potentiel
18:34de ces ordinateurs quantiques
18:35avec ces qubits
18:37interconnectés,
18:39on a souvent
18:39coutume
18:40de montrer
18:40cette multiplication
18:42de l'espace
18:43des possibilités
18:44qui est explorée.
18:45Et pour ça,
18:46en fait,
18:46on se rend compte
18:47qu'à chaque fois
18:47qu'on rajoute
18:48un qubit,
18:49je parlerai après
18:50de qubit logique
18:50pour ceux qui sont
18:51un peu plus spécialistes,
18:52mais à chaque fois
18:53qu'on rajoute
18:54un qubit
18:54à un ordinateur quantique,
18:56on ne rajoute pas
18:56juste un peu
18:57d'informations.
18:58On multiplie par deux
19:01sa capacité
19:02de stocker
19:02de l'information
19:03et de faire du calcul.
19:05Donc c'est pour ça
19:05que l'on dit
19:06qu'un ordinateur quantique
19:07est exponentiellement
19:09plus puissant
19:10qu'un ordinateur classique,
19:13au moins potentiellement.
19:15Donc comme je le disais,
19:16avec nos qubits
19:17interconnectés,
19:18il faut aussi
19:19faire des portes logiques,
19:21il faut faire
19:21de la correction d'erreur
19:22puisque nos qubits
19:22sont ultra sensibles,
19:24ultra fragiles,
19:25donc soumis
19:26à plein d'erreurs
19:27qu'il faut corriger
19:27constamment.
19:29Le résultat
19:30d'un calcul
19:32dans un ordinateur quantique,
19:34contrairement à ce
19:34qu'on peut entendre
19:35parfois,
19:35il n'est pas infiniment
19:36rapide,
19:38il se fait par interférence
19:39de ces fameuses
19:40ondes quantiques,
19:41interférence constructive.
19:43Donc ça peut prendre
19:43plusieurs secondes,
19:45minutes,
19:45dizaines de minutes
19:46pour avoir un résultat.
19:49Et alors pourquoi
19:49on dit que c'est
19:50infiniment plus rapide
19:51que les supercalculateurs
19:52classiques ?
19:53Eh bien,
19:53pour certains problèmes
19:54très spécifiques,
19:55de très grande complexité,
19:56les supercalculateurs
19:58mettent ou mettraient
19:59des milliers d'années.
20:01Et donc,
20:01comparé aux milliers
20:02d'années
20:03des calculateurs
20:04classiques,
20:05pour arriver
20:06à résoudre un problème,
20:07les quelques minutes,
20:07les dizaines de minutes
20:08des calculateurs
20:09quantiques,
20:09c'est effectivement
20:11infiniment petit.
20:13Enfin,
20:15les données de sortie,
20:16comme je l'ai dit,
20:17sont de nature
20:18probabiliste.
20:19Quand on fait une mesure
20:21à la fin de notre calcul,
20:22quand on cherche
20:22à observer
20:23ce que va donner
20:24notre calcul quantique
20:25dans un ordinateur quantique,
20:26on va obtenir
20:27un résultat aléatoire,
20:30gouverné par les probabilités
20:31d'arrivée.
20:32Donc,
20:33ce qu'il faut faire,
20:33c'est faire un très grand nombre
20:34de fois le même calcul
20:36sur le même ordinateur quantique,
20:37pour transformer
20:39cet aléatoire
20:40en statistique de sortie,
20:42donc en histogramme
20:43de résultats possibles,
20:44et de prendre
20:45la barre la plus haute
20:46de l'histogramme
20:46comme résultat correct
20:47de notre calcul.
20:52Le calcul quantique,
20:53lorsque vous avez
20:53des super designers
20:54de chez IBM,
20:55ça ressemble à ça,
20:56un ordinateur quantique.
20:58En fait,
20:58en vrai,
20:58ça ressemble plutôt à ça,
20:59c'est-à-dire
20:59ce qu'on appelle
21:00un chandelier
21:01avec des matières nobles,
21:02de l'or,
21:02qui prend à peu près
21:03la taille d'un buste,
21:04qui est une sorte
21:05de sarcophage
21:06dans lequel
21:07l'ordinateur quantique
21:08qui est à peu près
21:08gros comme une phalange
21:10va se situer.
21:12Bien sûr,
21:12comme vous voyez
21:12sur la figure de droite,
21:14il faut beaucoup
21:14d'électronique de contrôle
21:15pour le vide,
21:16l'ultra-ville,
21:16l'ultra-froid,
21:17etc.
21:18Pourquoi tout le monde investit ?
21:20Parce qu'il y a
21:20plein d'applications.
21:22D'abord,
21:23en physique quantique.
21:24Utiliser un ordinateur quantique
21:25pour faire de la physique quantique,
21:26c'est-à-dire
21:26pour comprendre
21:27comment déterminer
21:28de nouvelles molécules,
21:30de nouveaux matériaux,
21:31de nouveaux engrais.
21:32Et plus généralement,
21:33tout ce qui a trait,
21:34comme je l'ai dit,
21:34à la complexité,
21:35à des problèmes
21:36trop complexes
21:36pour être résolus
21:38même par les meilleurs
21:38supercalculateurs classiques.
21:40Donc par exemple,
21:41avec des applications
21:41en finance,
21:42dans la météo,
21:43dans l'IA.
21:44D'ailleurs,
21:44il y a une jolie
21:45complémentarité
21:46entre IA
21:46et ordinateur quantique.
21:48L'IA est très bonne
21:49pour manipuler
21:50des énormes masses
21:52de données.
21:52Mais comme elle repose
21:54sur des calculateurs classiques,
21:55elle est limitée
21:56en termes de traitement
21:57de la complexité.
21:58Les ordinateurs quantiques,
21:59c'est exactement
22:00le complémentaire.
22:01Très mauvais
22:02pour traiter des données,
22:03des masses de données.
22:04Très bon
22:04pour traiter
22:05certains problèmes complexes.
22:08Bien sûr,
22:08comme je l'ai dit,
22:08il y a plein d'autres problèmes.
22:10Ce qu'on appelle
22:11la décohérence,
22:11la perte de cohérence quantique,
22:13d'où la nécessité
22:14de faire de la correction,
22:15d'introduire
22:15ce qu'on appelle
22:16des qubits logiques,
22:18construits à partir
22:18de plein de qubits physiques
22:19pour arriver à faire
22:20un qubit plus solide,
22:21un peu en mode
22:22union fait la force.
22:23Et bien sûr,
22:24le passage à l'échelle,
22:24c'est-à-dire
22:24d'avoir plusieurs
22:27qubits logiques.
22:27Aujourd'hui,
22:29les meilleurs
22:29ordinateurs quantiques
22:30manipulent
22:32plusieurs milliers
22:33de qubits physiques.
22:36Atomes,
22:37circuits supraconducteurs,
22:38photons,
22:38etc.
22:40Mais on n'a réussi
22:41aujourd'hui
22:42qu'à faire
22:42une petite poignée
22:44de qubits logiques.
22:46Et les qubits logiques,
22:47c'est vraiment
22:47ce qui va jouer
22:48le rôle
22:48d'éléments unitaires
22:49d'information,
22:50c'est-à-dire
22:50ce point sur la sphère
22:51que j'ai montré auparavant.
22:53Alors j'ai mis
22:54en violet le hype,
22:55parce qu'il y a
22:55beaucoup de hype,
22:56beaucoup d'exagération
22:57du quantique
22:57sur ce qu'il va
22:58pouvoir faire.
23:00Donc non,
23:01les ordinateurs quantiques
23:01ne vont pas remplacer
23:03vos ordinateurs classiques,
23:04ne vont pas remplacer
23:04des smartphones,
23:05etc.
23:06Ils vont être
23:07en mode hybride.
23:09D'ailleurs,
23:09si vous allez sur le stand
23:10de la SNQ,
23:11Stratégie Nationale Quantique,
23:12pilotée par Gen C,
23:13vous allez voir
23:14des exemples
23:15justement d'hybridation
23:16de supercalculateurs
23:18classiques avec IA
23:19plus des ordinateurs
23:21quantiques
23:21qui seront là
23:22pour booster
23:23les calculs
23:24dans le cas
23:25de problèmes
23:25très complexes.
23:27Alors je ne veux pas
23:27vous faire un cours
23:28de géopolitique mondiale
23:30du quantique,
23:30si ça vous intéresse,
23:31on pourra en parler,
23:32mais sachez qu'il y a
23:33les trois grands pôles
23:34habituels,
23:35Etats-Unis,
23:35Europe,
23:36Chine.
23:37La Chine avec des investissements
23:39étatiques très importants,
23:40les Etats-Unis plus sur le privé
23:41et plus sur des questions
23:43de stratégie
23:44et d'avoir l'ordinateur quantique
23:45le premier,
23:46aussi question sur les normes,
23:47beaucoup de travail
23:48sur les normes,
23:48les standards.
23:49En Europe,
23:50on est très puissant,
23:51mais comme disait Arthur Mensch,
23:52le PDG de Mistral
23:53à la commission parlementaire,
23:56on est très fragmenté aussi.
23:58C'est le problème européen.
24:01On a des pays européens,
24:03France,
24:05Grande-Bretagne,
24:06Allemagne,
24:07Hollande,
24:07Danemark,
24:08Finlande,
24:08Italie,
24:09qui sont très puissants
24:10dans le top 10 mondial.
24:12Il y a beaucoup
24:13et de plus en plus
24:13de choses qui sont faites
24:14pour essayer
24:15d'unifier
24:16tous ces différents pays
24:17et d'avoir des projets
24:18quantiques communs
24:19pour être une vraie puissance
24:20européenne quantique.
24:21On pourrait y revenir
24:22si vous voulez
24:23dans les questions,
24:24mais je vois que j'ai plus
24:24beaucoup de temps
24:25ou après à côté
24:26comme vous voulez.
24:28Des exemples concrets,
24:29il y en a plein,
24:30il y en a plein
24:31qui sont présents
24:32ici à VivaTech,
24:34mais pour vous dire
24:35que par exemple
24:35ces cinq-là,
24:36ces cinq start-up françaises,
24:39Pascal,
24:39les Cébob,
24:40Candela,
24:40C12,
24:41Cobli,
24:41sont les cinq
24:42qui ont été protégés
24:43par l'État,
24:44protégés par l'armée,
24:45par la DGA,
24:45la Direction Générale
24:46de l'Armement,
24:47protégés économiquement
24:48et même physiquement
24:50pour faire
24:51des champions français
24:53à horizon 2032
24:54de faire deux ordinateurs
24:55quantiques différents.
24:56Vous voyez que la diversité
24:58est un choix français
25:00de miser sur la diversité
25:01de start-up soutenues
25:02financièrement
25:02et économiques
25:03et même
25:04d'un point de vue sécurité
25:05et donc d'avoir
25:06deux champions français
25:07d'ici 2032
25:08avec plus de 100
25:08qubits logiques utiles.
25:11Je ne peux pas
25:11ne pas citer aussi
25:12tous les autres,
25:13il y en a plein,
25:13il y en a plusieurs
25:14centaines d'entreprises
25:15et rien que sur les
25:16ordinateurs quantiques
25:16en France,
25:17une vingtaine.
25:19Excel,
25:19par exemple,
25:20sur les capteurs,
25:20l'un des leaders mondiaux
25:21aussi,
25:21ce n'est le leader mondiaux
25:22des capteurs quantiques,
25:23les mémoires quantiques
25:24avec Willink
25:24et puis plein d'autres
25:25entreprises,
25:25évidemment toutes les
25:26grandes de la tech
25:27française qui sont
25:27impliquées de près
25:28dans toutes les
25:29technologies quantiques.
25:30Alors,
25:32si vous aviez,
25:32j'aimerais en tout cas,
25:33si vous aviez trois
25:34choses à retenir
25:35de cette masterclass
25:36de Charles-Antoine,
25:37j'aimerais bien
25:38que ce soit
25:38ces trois points-là.
25:39Un,
25:40le quantique n'est plus
25:41seulement une science,
25:42c'est aussi une révolution
25:43technologique
25:43avec de multiples
25:45technologies quantiques,
25:46pas que l'ordinateur
25:47quantique,
25:48les capteurs,
25:49la crypto,
25:50les matériaux,
25:50etc.
25:53Deux,
25:53que le principal risque,
25:55ce n'est pas,
25:56contrairement à ce qu'on
25:57pourrait penser,
25:57de rater la révolution
25:58quantique comme on le
25:59pourrait,
25:59on entend le mot
26:00quantique partout.
26:01Non,
26:02c'est de ne pas bien
26:02la comprendre.
26:04Et justement,
26:05par rapport aux jeunes,
26:07au grand public,
26:08aux décideurs,
26:10politiques,
26:10militaires,
26:11industriels,
26:12économiques,
26:12il est important
26:13et urgent
26:14d'acquérir
26:15des connaissances,
26:17des compétences de base
26:18pour comprendre
26:19ce que c'est
26:20cette physique quantique
26:21peut-être rapidement,
26:22mais surtout
26:22ces technologies quantiques
26:23et leurs enjeux.
26:24Chacune des technologies
26:25dont je vous ai parlé
26:26a son propre horizon,
26:28sa propre maturité,
26:29ses propres enjeux.
26:32Tout ça pour
26:33prendre les bonnes décisions
26:34au bon moment
26:35pour ces décideurs.
26:36Enfin,
26:37peut-être un mot
26:38encore plus positif
26:40pour tous les jeunes
26:40de la salle
26:41ou les moins jeunes
26:42d'ailleurs,
26:43c'est une course mondiale
26:44bien sûr,
26:44géopolitique,
26:46géostratégique,
26:47mais où chacun
26:48a sa place.
26:49Avec deux points importants,
26:51vous savez,
26:51il faut savoir
26:52qu'aujourd'hui,
26:53le problème
26:54dans l'écosystème
26:55quantique mondial,
26:55ce n'est pas l'argent,
26:56ce ne sont pas
26:56les financements.
26:57Il y a assez
26:58d'argent finalement.
26:59C'est vous.
27:01Ce sont les gens
27:02qui manquent.
27:03C'est l'humain.
27:03Il n'y a pas assez
27:05de jeunes et de gens
27:06qui vont dans
27:07des études scientifiques,
27:08dans le quantique,
27:08dans les nouvelles
27:09technologies quantiques.
27:10Il y a plus d'offres
27:11que de demandes.
27:12Aujourd'hui,
27:12on est en demande énorme
27:15dans ces start-up,
27:17entreprises de quantique,
27:18de personnes
27:18pour venir travailler
27:19dans cet écosystème.
27:20Donc si vous avez
27:22des questions là-dessus,
27:23n'hésitez pas,
27:23allez-y.
27:24Et le dernier point,
27:26on a besoin
27:27de diversité.
27:28Les problèmes
27:28qui se posent aujourd'hui
27:29dans le quantique
27:31sont différents
27:32des problèmes
27:33qu'on a pu connaître avant.
27:35Il faut aujourd'hui
27:36qu'on ait des nouvelles personnes
27:38qui pensent différemment.
27:40Et aujourd'hui,
27:41des profils,
27:42des CV,
27:43qui il y a encore 20 ans
27:44auraient été jetés
27:45parce que trop bizarres,
27:46trop d'hésitations,
27:47aujourd'hui peuvent être vus
27:49très très positivement.
27:50Parce qu'on cherche absolument
27:52à trouver des gens
27:52qui pensent différemment
27:53pour résoudre
27:54des problèmes différents.
27:57Alors,
27:58quelques références,
27:59si vous voulez prendre en photo,
27:59après je pourrais peut-être
28:00vous le remettre,
28:01mais si vous voulez creuser
28:02un peu plus des références
28:03sur les nouvelles technologies quantiques.
28:07Je vais prendre une petite photo
28:08si vous avez envie.
28:10Et d'un point de vue
28:10de la physique quantique,
28:12évidemment,
28:14trois exemples de livres.
28:16Les deux à gauche,
28:17c'est moi qui les écris,
28:18celui du milieu
28:18avec un ami artiste.
28:19Et puis celui de droite,
28:20c'est sur l'histoire,
28:21le développement historique
28:21de la physique quantique,
28:22passionnant,
28:23écrit par un Allemand,
28:24c'est dans l'Allemagne
28:25qu'a été fondée la physique quantique,
28:27et qui décrit comme un roman
28:28le développement historique
28:29de la physique quantique.
28:30Les deux autres sont des livres
28:31de médiation,
28:32de vulgarisation,
28:33au sens noble de ce terme
28:34que j'ai écrit
28:35sur la physique quantique.
28:36Et celui du milieu,
28:37c'est le livre éponyme
28:38d'un spectacle
28:38art-science
28:39que j'ai créé
28:40avec Paul Kishilov,
28:41qui est un artiste
28:42de grand talent.
28:43Je vous remercie.
28:46Applaudissements
28:46Sous-titrage Société Radio-Canada
28:48Sous-titrage Société Radio-Canada
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