Utiliser les principes de la mécanique quantique pour effectuer des calculs plus efficacement que les ordinateurs classiques.Le calcul quantique est un paradigme de calcul qui exploite les phénomènes de la mécanique quantique, tels que la superposition et l'intrication, pour traiter l'information. Contrairement aux bits classiques, qui sont soit 0 soit 1, les bits quantiques (qubits) peuvent exister dans une superposition des deux états simultanément. Cela permet à un ordinateur quantique d'explorer de nombreuses solutions à la fois, résolvant potentiellement certains problèmes de manière exponentiellement plus rapide que tout ordinateur classique.
Le concept a été proposé pour la première fois par Richard Feynman en 1982, et le modèle formel du calcul quantique a été développé par David Deutsch en 1985. L'algorithme de Peter Shor en 1994 pour factoriser de grands nombres a démontré un avantage pratique clair, suscitant des recherches intenses.
Un ordinateur quantique fonctionne en manipulant des qubits à travers des portes quantiques, qui sont des opérations modifiant l'état des qubits. La puissance provient de l'intrication, où l'état d'un qubit devient corrélé à celui d'un autre, permettant des calculs complexes et interconnectés. À la fin d'un calcul, les qubits sont mesurés, effondrant leur superposition en un état classique défini. Le défi est de maintenir la cohérence quantique — isoler les qubits du bruit environnemental qui peut détruire les états quantiques fragiles.
Les ordinateurs quantiques sont développés pour des applications en cryptographie, découverte de médicaments, science des matériaux et problèmes d'optimisation, comme la simulation d'interactions moléculaires ou la gestion de réseaux logistiques complexes.
Un ordinateur quantique avec seulement 300 qubits contiendrait plus d'états qu'il n'y a d'atomes dans l'univers observable, illustrant l'immense espace de calcul qu'il peut explorer.
| P | variable | Power — puissance watt |
| N | variable | Number of atoms — nombre de particules |
