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Informatique quantique
Responsable : Adrian Tanasa
Ce cours du S9 est en option pour VL, et disponible en supplément au diplôme pour AM. Il vaut 3ECTS.
Résumé
L’information quantique et le calcul quantique sont l’étude de taches de traitement de l’information qui peuvent être accomplies en utilisant de systèmes quantiques et non pas classiques. Ainsi, un ordinateur quantique n’est pas simplement un ordinateur plus rapide sur lequel on va faire tourner un système d’exploitation, mais un ordinateur qui permet une nouvelle manière de concevoir les algorithmes - les algorithmes quantiques. Si un ordinateur classique manipule des bits, qui valent 0 ou 1, l’ordinateur quantique manipule de bits quantiques ou de qubits, de bits qui obéissent aux lois de la mécanique quantique.
Le principal enjeu de l’informatique quantique est de donner un résultat dans un temps record. Nous devrions ainsi voir les usages du quantique évoluer progressivement des milieux de la recherche, à ceux des entreprises, puis des applications grand public. Les domaines d’application de l’informatique quantique sont aussi variés que la cryptographie, l’optimisation, la simulation, l’analyse des données, au travers un futur « calculateur quantique universel ».
L'organisation du cours est la suivante. Après un premier chapitre dédiée à l'introduction de ces principes de la mécanique quantique, le cours passera en revue quelques algorithmes quantiques (l'algorithme de Deutsch, l'algorithme de factorisation de Shor etc.), les jeux quantiques et quelques codes de corrections d'erreurs quantiques. La dernière partie du cours sera dédiée aux différentes réalisations physiques de qubits et aux dernières développements : l'ordinateur de D-wave, la suprématie quantique annoncé récemment etc.
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