Avant toute chose qu’est-ce-qu’un calculateur ? C’est une machine dédiée uniquement à réaliser des opérations de calculs, comme par exemple ces supercalculateurs tels que Tianhe-2, Titan, Mira, …etc. Ces supercalculateurs sont conçus pour atteindre les plus hautes performances possibles avec les différentes technologies connues, en particulier en ce qui concerne la vitesse de calcul.

Le tout premier supercalculateur au monde est allemand (1938), se nomme le Z1 et peut atteindre une puissance réelle de 1 FLOPS. Qu’est-ce que le FLOPS ? C’est une unité de mesure de vitesse informatique d’un système informatique : Floating Point Operations Per Seconds, c’est à dire le nombre de calculs à virgule flottante par seconde. C’est à dire la capacité à réaliser des calculs « complexes » comme addition, soustraction, multiplication, division, racine carrée, cosinus, …etc.

C’est dans les années 1960 que la course aux superodinateurs débute, avec des machines pouvant atteindre pour la première fois la barre du mégaFLOPS (1 mégaFLOPS = 1 million flops). Un chiffre très faible comparé aux machines d’aujourd’hui, mais qui pour l’époque représentait une prouesse technique extraordinaire. Pour l’exemple Tianhe-2 le supercalculateur le plus puissant à ce jour a une puissance réelle de 33,86 pétablops (1 million de milliards de flops) et cette évolution en à peine 50 ans !


Passons maintenant aux ordinateurs quantiques qui eux, utilisent les propriétés de la matière telles que la superposition et l’intrication afin d’effectuer des opérations sur des données. La différence avec le super ordinateur qui travaille sur des données binaires à l’aide de ses transistors, le calculateur quantique, lui travaille sur des données qubits pouvant posséder plusieurs valeurs.


Les premiers calculateurs quantiques virent le jour dans les années 1990 et jusqu’en 2008 la difficulté majeure concerne la réalisation physique de ce qubit, la phénomène de décohérence freine le développement de ces calculateurs quantiques. Jusqu’en 2009 où l’université de Yale créé le premier processeur quantique, comportant deux qubits composés chacun de milliards d’atomes d’aluminium.


Quel est l’intérêt de ces calculateurs quantiques ? 

Calculs plus rapides : selon le physicien britannique David Deutsch, la construction d’un calculateur quantique de plus de 300 qubits permettrait de faire certains calculs plus rapidement qu’un ordinateur classique plus grand que l’univers lui même.

Cryptanalyse : elle serait bien plus rapide que par un ordinateur classique. En effet, pour casser un chiffrement basé sur l’utilisation des nombres premiers, les ordinateurs actuels devront résoudre ce problème dans un calcul de temps qui augmentera de façon exponentielle avec la longueur de la clé. Ce caractère exponentiel disparaît totalement grâce au qubit qui lui ne part pas sur une base binaire mais sur plusieurs plans.

Comme vous vous en doutez l’intérêt de ces supercalculateurs est avant tout dans un but scientifique, mais peut on s’interroger sur les différentes utilisations qui pourraient découdre de cette révolution technologique ? Par exemple dans un point de vue de protection de nos propres données, …