1.

Qu’est-ce que le cloud computing quantique ?

Le cloud computing quantique met les ressources informatiques quantiques à la disposition des organisations, des universités et d'autres utilisateurs via la technologie cloud.

Les ordinateurs quantiques basés sur le cloud fonctionnent plus rapidement et disposent de plus de puissance de calcul que les ordinateurs traditionnels, car ils utilisent les principes de la physique quantique pour résoudre des problèmes informatiques complexes.

Il existe différents types d'ordinateurs quantiques tels que les recuits quantiques, les simulateurs quantiques analogiques et les ordinateurs quantiques universels. Les recuits quantiques sont considérés comme les ordinateurs quantiques les moins puissants, mais ils peuvent très bien résoudre les problèmes d’optimisation. Les simulateurs quantiques analogiques, en revanche, sont des systèmes puissants capables de résoudre des problèmes physiques et biochimiques.

Les ordinateurs quantiques universels sont le type d’ordinateur quantique le plus puissant et le plus largement utilisé. Ce sont aussi les plus difficiles à construire. L’informatique à usage général a le potentiel d’accéder à jusqu’à 1 million de qubits (l’unité de base de l’information quantique). Cependant, la technologie actuelle ne donne accès qu’à environ 100 à 400 qubits.

Qu’est-ce que tout cela a à voir avec la technologie blockchain ? L’informatique quantique étant si puissante, elle a naturellement attiré l’attention de la communauté blockchain car elle pourrait être utilisée pour nuire à la technologie blockchain telle que nous la connaissons aujourd’hui.

Premièrement, on émet l’hypothèse que l’informatique quantique pourrait être utilisée pour obtenir un avantage injuste par rapport aux autres mineurs de preuve de travail (PoW) et potentiellement dominer l’exploitation minière de la blockchain. Cela met les réseaux PoW décentralisés tels que Bitcoin (BTC) et Litecoin (LTC) sous la menace d’une centralisation.

Deuxièmement, l’informatique quantique pourrait théoriquement également décrypter les codes de chiffrement utilisés par les blockchains. Cela signifie que l’informatique quantique peut utiliser la cryptographie pour attaquer les réseaux blockchain. Cependant, tout n’est pas sombre pour les cryptosystèmes, car le cloud computing quantique peut également offrir une solution efficace pour protéger et renforcer les blockchains contre les attaques quantiques.

2.

Quelle est la différence entre le cloud computing et le cloud computing quantique ?

Le cloud computing quantique applique les principes quantiques à l'informatique distribuée, tandis que le cloud computing utilise des serveurs distants pour fournir des services informatiques distribués.

Le cloud computing fait simplement référence à la fourniture de services tels que le stockage de données, les serveurs, les bases de données et les réseaux via Internet. Par exemple, les organisations peuvent choisir des services de stockage cloud pour réduire la maintenance matérielle et autres coûts, plutôt que de stocker les données sur des serveurs physiques sur site.

Le cloud computing quantique, quant à lui, est dérivé de l'informatique quantique, une forme d'informatique qui utilise les principes de la mécanique quantique pour résoudre des problèmes complexes. Il fournit aux utilisateurs des ordinateurs quantiques et un accès à des services et solutions quantiques via le cloud.

Les entreprises utilisant le cloud computing, telles que Google, Amazon, IBM et Microsoft, ouvrent également la voie au développement d'ordinateurs quantiques afin de perfectionner la technologie informatique et de rendre les ordinateurs quantiques accessibles à un plus grand nombre d'utilisateurs via le cloud. Par exemple, l’ordinateur quantique Osprey d’IBM possède 433 qubits. La société prévoit de passer à 4 000 qubits d’ici 2025.

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3.

Comment fonctionne le cloud computing quantique ?

Semblables aux solutions de plateforme en tant que service, les services de cloud computing quantique fonctionnent en connectant les utilisateurs directement aux processeurs, émulateurs et simulateurs quantiques.

Les ordinateurs quantiques physiques sont extrêmement complexes, ce qui fait de l'accès basé sur le cloud une configuration idéale pour ceux qui ont besoin de tirer parti de la puissance du calcul quantique sans acheter leur propre machine.

Selon IBM, son système matériel quantique – qui a à peu près la taille d'une voiture moyenne – consiste principalement en un système de refroidissement garantissant que le processeur supraconducteur reste à une température de fonctionnement idéale ultra-froide.

Les systèmes matériels quantiques sont constitués de superfluides, qui peuvent refroidir le système ; de supraconducteurs, qui forment des jonctions Josephson pour transporter la charge via le tunnel quantique, et de qubits, qui facilitent le contrôle comportemental et le transfert d'informations.

Les qubits peuvent remplir une fonction importante appelée superposition, qui leur permet de placer les informations quantiques qu'ils contiennent dans un état de superposition, ou une combinaison de toutes les configurations possibles du qubit. Ce phénomène permet la création d'espaces informatiques multidimensionnels qui facilitent la résolution de problèmes complexes.

Une autre chose à comprendre lorsqu’on parle d’informatique quantique est le concept d’intrication – un effet mécanique quantique. L'intrication est une corrélation entre le comportement de deux choses indépendantes. Dans le contexte de l’intrication quantique, à mesure que les qubits s’enchevêtrent, ils provoquent la modification d’autres qubits, permettant au système de trouver des solutions plus rapidement qu’un ordinateur conventionnel.

Contrairement à l’idée fausse répandue selon laquelle l’informatique quantique peut résoudre des problèmes complexes en essayant toutes les configurations possibles du problème en parallèle, les ordinateurs quantiques exploitent l’intrication des qubits pour explorer les probabilités. Ils exécutent ensuite l’algorithme pour augmenter leurs chances d’arriver à la meilleure réponse.

4.

A quoi sert le cloud computing quantique ?

L’informatique quantique a le potentiel de résoudre des problèmes auparavant insolubles dans divers domaines, tels que l’économie, la conception et le développement de médicaments, la finance, la logistique, etc.

Par exemple, les plateformes de cloud computing quantique à grande échelle peuvent être utilisées pour résoudre des problèmes liés à l’optimisation logistique et à la planification des ressources dans les environnements commerciaux. Dans le domaine de la santé, le cloud computing quantique a le potentiel d’analyser de grandes quantités de données sur les patients afin de trouver les traitements les plus efficaces pour des maladies spécifiques.

De plus, dans le domaine de la cybersécurité, les ordinateurs quantiques peuvent utiliser leur puissance de calcul améliorée pour lutter contre la cybercriminalité et les violations de données. Les avantages du cloud computing quantique sont nombreux. Un avantage important est qu’il permet aux organisations d’accéder à la puissance de l’informatique quantique sans acheter leurs propres machines et systèmes de refroidissement.

Il permet également aux chercheurs quantiques, tels que les étudiants et les universitaires en physique quantique, de mieux comprendre les principes quantiques et de mener des expériences sans avoir besoin d'accéder à un ordinateur quantique.

5.

Comment le cloud computing quantique est-il utilisé ?

Les applications actuelles du cloud computing quantique incluent les applications liées aux tests d'algorithmes quantiques.

Plus précisément, les algorithmes quantiques sont créés sur des ordinateurs conventionnels et testés sur des ordinateurs quantiques pour garantir leur faisabilité. Étant donné que la technologie impliquée dans l’informatique quantique est coûteuse et présente d’importantes barrières à l’entrée, l’informatique quantique dans le cloud permet aux entreprises et aux chercheurs d’exploiter cette technologie pour explorer une variété d’applications informatiques quantiques.

L’informatique quantique en est encore à ses premiers stades de développement et de mise en œuvre, les taux d’adoption restent donc faibles. Cependant, rendre cette technologie disponible via le cloud computing distribué change la donne et ouvre la porte à de nombreuses applications potentielles dans le futur.

6.

À quoi ressemble l’avenir de l’informatique quantique cloud ?

Les experts prédisent que la mise en œuvre de l’informatique quantique basée sur le cloud pourrait s’avérer plus difficile que l’intelligence artificielle, qui a explosé au cours de la dernière décennie.​

Ce défi est en partie dû aux exigences techniques complexes des ordinateurs quantiques. Étant donné que les systèmes matériels quantiques nécessitent des conditions de fonctionnement extrêmement froides, les fournisseurs de cloud devront créer des espaces dédiés aux ordinateurs quantiques. Les centres de données existants aujourd’hui sont mal équipés à cet effet.

De plus, l’informatique quantique et ses logiciels associés en sont encore aux premiers stades de développement et de mise en œuvre, de sorte que l’industrie dans son ensemble est encore considérée comme naissante. Les programmeurs devront également maîtriser de nouvelles compétences en arithmétique et en logique, car les méthodes de programmation numérique classiques sont très différentes de celles requises pour l'informatique quantique.

Néanmoins, les experts sont optimistes quant au potentiel de l’informatique quantique dans le cloud et estiment qu’elle pourrait apporter d’énormes avantages à divers secteurs, notamment la finance, la logistique, la santé et la technologie.

À mesure que la technologie se développe, il est toujours très probable que l'informatique quantique basée sur le cloud deviendra largement disponible dans un avenir proche, ce qui permettra aux entreprises d'utiliser cette technologie puissante plus facilement et de manière plus rentable.​

Les sociétés de cloud computing deviendront probablement le premier groupe de fournisseurs de sous-traitants, car le service étendra simplement les offres existantes. S’il est déployé et commercialisé efficacement, le cloud computing quantique pourrait devenir aussi omniprésent que les mises en œuvre de l’intelligence artificielle et de l’apprentissage automatique.