Journal Calcul quantique

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19
fév.
2008
Une équipe de chercheurs de l'université de Toronto serait parvenue à effectuer la factorisation de 15 en nombres premiers à l'aide d'un calcul quantique, en manipulant des photons. Ceci est une étape importante vers le calcul de nombres plus grands, ce qui pourrait être utilisé pour "casser" des codes cryptographiques qui resterait quasi inviolables en utilisant des ordinateurs classiques.


http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/52935.htm
http://www.news.utoronto.ca/bin6/071219-3563.asp

Et hop le monde avance
"Where no man has gone before"
  • # Facile !

    Posté par  (site web personnel) . Évalué à 9.

    15 = 3 * 5

    J'ai un cerveau quantique ! :-)
  • # blague quantique

    Posté par  . Évalué à 10.

    C'est Heisenberg qui roule sur l'autoroute. Il se fait arrêter par les gendarmes qui l'ont flashé.

    Le gendarme: "Vous savez à quelle vitesse vous roulez ?!"
    Heisenberg: "Non, mais je sais où je suis."

    bonne journée
    • [^] # Re: blague quantique

      Posté par  . Évalué à 1.

      hahahahahhhahahahah hohohohohohohoho hahahahahahhaha
      euh ... j'ai pas compris
      • [^] # Re: blague quantique

        Posté par  . Évalué à 9.

        C'est le principe d'incertitude énoncé par heisenberg: tu ne peux pas connaitre simultanément la position et la vitesse d'une particule.
      • [^] # Re: blague quantique

        Posté par  . Évalué à 9.

        Le principe d'incertitude d'Heisenberg dit qu'il y a une limite à la précision avec laquelle tu peux connaitre la vitesse et la position d'une particule.

        Plus tu connais précisément la position, moins tu es sûr de la vitesse, et vice-versa.
      • [^] # Re: blague quantique

        Posté par  . Évalué à 2.

        Et pour compléter les commentaires ci-dessus, c'est une indétermination théorique plus qu'une incertitude (qui pourrait changer avec la précision de l'appareil effectuant la mesure).
        • [^] # Re: blague quantique

          Posté par  . Évalué à 5.

          Et c’est pas vraiment un « principe », c’est un « théorème ».
          On devrait donc l’appeler le « théorème d’indétermination d’Heisenberg »…
    • [^] # Re: blague quantique

      Posté par  (site web personnel) . Évalué à 3.

      la prochaine fois que je me fais arrêter par des poulets pour vitesse excessive, je le tenterai.

      Qui sait, si je tombe sur un poulet cultivé, il se marrera et ne me mettra pas de PV :-)
      Bon sinon c'est en plus outrage à force de l'ordre dans l'exercice de ses fonctions, bof...

      ウィズコロナ

      • [^] # Re: blague quantique

        Posté par  (site web personnel) . Évalué à 5.

        Bof.
        Si tu tombe sur un agent cultivé, au mieux il en rigole.
        Si tu tombe sur un agent inculte, au pire il comprendra pas. Mais je vois pas vraiment d'outrage à répondre que tu sais où tu es même si ça ne répond pas à la question.

        Un jour libre ?

        • [^] # Re: blague quantique

          Posté par  . Évalué à 3.

          Mais je vois pas vraiment d'outrage à répondre que tu sais où tu es même si ça ne répond pas à la question.

          Surtout qu'en l'occurence, en répondant "Non, mais je sais où je suis", le premier mot répond quand même à la question ...
      • [^] # Re: blague quantique

        Posté par  . Évalué à 7.

        D'un autre côté, c'est dans la nature des poulets de traverser les routes ...
        • [^] # Re: blague quantique

          Posté par  . Évalué à 5.

          Les poulets ne traversent pas les routes.

          Je repete, les poulets ne traversent pas les routes.
    • [^] # Re: blague quantique

      Posté par  (site web personnel) . Évalué à 0.

      Tu l'as copiée de là ou bien elle t'es revenue par autre part ? https://linuxfr.org/~Krunch/22577.html

      La première fois que je l'ai lue c'était sur Slashdot. http://science.slashdot.org/comments.pl?sid=88229&cid=76(...)
      C'était peut-être pas ce commentaire exact, possible qu'elle soit repassée plusieurs fois aussi sur ce site.

      Sinon en googlant, on tombe aussi sur celle ci : http://science.slashdot.org/comments.pl?sid=272587&cid=2(...)

      pertinent adj. Approprié : qui se rapporte exactement à ce dont il est question.

      • [^] # Re: blague quantique

        Posté par  . Évalué à 2.

        C'était peut-être pas ce commentaire exact, possible qu'elle soit repassée plusieurs fois aussi sur ce site.

        Mais tu ne peux pas en être certain avant de l'avoir relue :-)
    • [^] # Re: blague quantique

      Posté par  . Évalué à 10.

      C'est Madame Heisenberg qui a eu une vie bien triste.

      Lorsque Monsieur avait le temps, il n'avait pas l'énergie, et lorsqu'il avait la vitesse, il n'avait pas la position.
  • # Cas pratique

    Posté par  . Évalué à 5.

    Oh un journal quantique !
    Il est à deux endroits à la fois !
    Bon, mais visiblement, poster des commentaires ne suffit pas à repasser dans un état cohérent...
    • [^] # Re: Cas pratique

      Posté par  . Évalué à 4.

      Déjà faite par moi dans le journal jumeau... supprimé depuis (ouiiiiin, mon commentaire à 10 ! CenSSuré ! :-p).
      Et puis oui, ça y est nous sommes repassés dans cet état cohérent, ouf !
      • [^] # Re: Cas pratique

        Posté par  . Évalué à 1.

        Je sais, puisque c'est un copié-collé de ton post, avec une modification minime ;)
  • # 6 ans !

    Posté par  . Évalué à 9.

  • # C'est pas nouveau

    Posté par  (site web personnel) . Évalué à 10.

    La factorisation de 15 a été faite il y a relativement longtemps (2001):
    http://cryptome.org/shor-nature.htm
    Les deux articles cités plus haut sont franchement de la progagande pour l'université de Toronto.
    Je pense que les articles en question devraient mettre l'accent sur les différences technologiques employées.
    Avec la technologie utilisée dans la première expérience ( celle que je cite au-dessus), l'état des qubit était stocké dans les états de spin des nucleons d'une molecule.
    Dans cette nouvelle expérience, il semble que les états des qubit soient stockés dans les états de spin de photons.

    Personellement, bien qu'il soit toujours intéressant de tester de nouvelles technologies (et encore, faire des qubits avec des photons, c'est connu depuis longtemps, c'est meme certainement le premier qubit considéré, par contre, factoriser 15 avec des qubits photons, je ne sais pas si ça avait été fait avant), je pense que cette expérience est loin d'être importante pour la démonstration de viabilité d'un ordinateur quantique.

    La principale difficulté, théorique et expériementale, à la construction d'un ordinateur quantique est la décohérence, en gros, les perturbations dus à l'environnement. Celle ci croit avec le nombre de qubit de manière importante. Ce qui aurait été beaucoup plus intéressant que de factoriser 15, aurait été de faire fonctionner une machine avec 8 qubits ou plus (dans les deux expériences au-dessus, il n'y a que 7 qubits).
    Bref, programmeur en tout genre, ne vous inquiéter pas, la fin de l'ordinateur classique est loin d'etre arrivé.
    • [^] # Re: C'est pas nouveau

      Posté par  . Évalué à 5.

      Ce n'est pas vraiment la fin des ordinateurs classiques qui nous inquiète ; ce serait surtout la fin des algorithmes de cryptage assurant pour l'heure la confidentialité des échanges sur nos réseaux, et la fin de modèles économique et sociaux basés dessus.
      • [^] # Re: C'est pas nouveau

        Posté par  (site web personnel) . Évalué à 3.

        ce serait surtout la fin des algorithmes de cryptage assurant pour l'heure la confidentialité des échanges sur nos réseaux, et la fin de modèles économique et sociaux basés dessus.

        ça non plus tu ne devrais pas t'en inquiéter. Avec l'ordinateur quantique, vient la cryptographie quantique. Si l'ordi quantique casse les techniques classiques actuelles de cryptographie parce qu'il sait factoriser les grands nombres en un temps polynomial, la cryptographie quantique est un procédé complétement différent de la cryptographie classique, et il n'existe aucun moyen/technique actuelle pour la casser. Surtout, bien que la viabilité de la construction d'un ordinateur quantique n'a toujours pas été établie, des appareils de cryptographie quantique existent déjà: elle a donc une marge d'avance sur l'ordinateur quantique.
        (la raison principale est que la cryptagraphie quantique encode un message classique, ce qui en particulier signifie qu'on a pas nécessairement besoin de beaucoup de qubits, donc moins de décohérence etc...)
        Il y a meme des sociétés françaises qui travaillent sur des appareils permettant d'utiliser cette cryptographie quantique (thalès).
        Bref: ce que l'algorithmie quantique te prends, l'algorythmie quantique te le rends. (dixit mon prof d'algorithmie quantique, traduction libre de l'anglais)
        • [^] # Re: C'est pas nouveau

          Posté par  (site web personnel) . Évalué à 3.

          D'un autre côté, la cryptographie quantique ne te sécurise pas tes communications rétroactivement. Il « suffit » de garder dans un coin tous les trucs qu'on veut déchiffrer plus tard et quand on trouvera des ordinateurs quantiques dans les super marchés, on pourra retrouver ce que Alice a dit à Bob 20 ans auparavant.

          pertinent adj. Approprié : qui se rapporte exactement à ce dont il est question.

          • [^] # Re: C'est pas nouveau

            Posté par  . Évalué à 1.

            hm, t'es sûr ? je croyais que ça se basait sur des effets de mesure de certaines caractéristiques de photons, et que justement on ne pouvait pas intercepter les communications car si on essaye ça les perturbe.
            • [^] # Re: C'est pas nouveau

              Posté par  (site web personnel) . Évalué à 2.

              Ce qu'il veux dire c'est que si AUJOURD'HUI Alice veux envoyer un message à Bob, elle devra utiliser les techniques actuelles de clefs asymétriques. À moins d'attendre 20 que la technologie de "chiffrement" quantique soit disponible pour le grand publique.
              Par contre, la méchante Eve qui enregistre les conversations et qui est très riche, pourra déchiffrer les message que Alice a envoyé aujourd'hui, et ce dès que l'ordinateur quantique sera a sa disposition.

    • [^] # Re: C'est pas nouveau

      Posté par  (site web personnel) . Évalué à 1.

      J'ai déjà lu des articles là dessus. J'ai compris l'idée générale, les problèmes de décohérences, tout ça. Mais j'ai toujours pas compris comment on fait des calculs avec, comment les calculs sont viables, et comment on récupère le résultat...
      • [^] # Re: C'est pas nouveau

        Posté par  (site web personnel) . Évalué à 7.

        Les problème comme la factorisation de grand nombres sont de classe de complexité NP (Non-deterministic Polynomial), c'est à dire que pour les résoudre il faut un temps polynomial en fonction de la taille des entrées. (c'est à dire relativement rapide) sur une machine non déterministe.

        Le problème c'est que des machine non déterministe en pratique ça n'existe pas, c'est juste une théorie. Il faut en émuler sur des machine normale en refaisant le même calcul sur toutes les possibilités, ce qui prend un temps exponentiel par rapport à la taille des données (ce qui est très lent)

        Par contre, l'ordinateur quantique en serait une machine non déterministe.
        Le principe de l'ordinateur quantique est que les qubits sont dans plusieurs états simultanément, avec des probabilités différente. Le but d'un algorithme quantique est d'agir sur les qubits afin de rendre la probabilité que les qubits indiquent ce qu'on cherche grande, et la probabilité que les qubits indiquent une réponse erronée tendant vers zéro.
        Mais une fois qu'on observera les qubits, on observera qu'un seul état qui sera la bonne réponse avec une forte probabilité.

      • [^] # Re: C'est pas nouveau

        Posté par  (site web personnel) . Évalué à 10.

        Dans un ordinateur classique, tu fais des opérations avec des 0 et 1. Suppose pour commencer que tu n'as qu'un seul bit. Alors il n'y a que deux opérations opérations possibles: on ne fait rien, ou on transforme le 0 en 1 et le 1 en 0.

        Ecrivons ceci matriciellement:
        - l'état 0, je le note (1, 0)
        - l'état 1, je le note (0,1)

        les deux opérations (portes logiques) sont: ( j'ai séparé les lignes par des virgules)
        [(1,0), (0,1)] (=identité_
        et
        [(0,1),(1,0)] (=négation)

        Maintenant suppose que tu as un ordinateur quantique. Les bits ne sont plus 0 et 1, mais toutes superpositions de 0 et 1 donc n'importe quel vecteur dans le plan complexe de la forme: a*(1,0)+b*(0,1)

        De plus, la mécanique quantique nous dit que les opérations possibles ne se restraignent pas l'identité et la négation. Toute matrice unitaire est possible, c'est à dire une matrice à coefficients complexes U telle que transpose(U) U = identité

        En particulier, tu peux t'amuser à vérifier qu'il existe une opération A, qu'on appelle racine carrée de la négation, et telle que A^2=négation
        Essaye de faire une telle opération avec un ordi classique, tu verras que ça n'est pas possible.

        Maintenant, si on veut travailler avec n bits ou n qubits, on remplace les vecteurs dans le plan complexe $C^2$, par des vecteurs dans $C^{2n}$, et on remplace les matrices 2x2 par des matrices 2nx2n.

        En prenant les bonnes matrices unitaires on peut faire avec des qubits, des additions, des multiplications par exemple, mais aussi beaucoup d'autres opérations qui ne sont pas possibles avec des bits classiques, comme l'illustre l'example de la porte logique racine carrée de la porte logique négation.

        Comment on récupère le résultat ?
        Suppose qu'on a comme état final, avant la mesure, le qubit a*(1,0)+b*(0,1).

        La mécanique quantique nous dit que si on essaye de mesurer l'état du qubit, on tombera tantot sur (1,0), tantot sur (0,1) avec des probabilités qui sont proportionnelles à |a| et |b| .

        Si on a un seul qubit, il n'y a pas grand chose à faire, au final, on va tomber sur un état, et on ne pourra pas en déduire grand chose. Mais si on a plusieurs qubits, on a beaucoup de possibilités: on peut mesurer les qubits un par un, on peut mesurer le dernier qubit, en fonction de la réponse, on réapplique quelques tranformations sur le reste de nos qubits, puis on refait une mesure etcc...Bref, il y a beaucoup de possibilités.
        En principe, on s'arrange souvent pour que, après l'application de nos tranformations, un qubit soit nécessairement dans un état particulier, en fonction du problème. Par exemple, pour une question oui ou non, on s'arrange pour que si on mesure l'état (1,0) sur un des qubits, cela signifie que la réponse est oui et si on mesure l'autre état, cela signifie quela réponse est non.

        Ok, mais en pratique ?
        En pratique, ça dépent de la technologie utilisée. A l'origine, je pense que les gens ont beaucoup travaillé sur des photons. Chaque photon possède une propriété quantique qu'on appelle le spin. Après une mesure, il peut etre "up" ou "down" (-1 ou +1). L'état up par exemple sera notre état (1,0), l'état (0,1) sera l'état down.

        L'état de spin est lié à la polarisation du photon. Cette polarisation peut etre changé à l'aide par exemple, de verres semi-réfléchissant. Il y a aussi des matériaux qui ne vont laisser passer que des photons avec telle polarisation. Si on met un détecteur de lumière derrière ce matériau, si on détecte de la lumière, c'est qu'on avait le spin up par exemple, donc état (1,0), si on ne détecte rien, c'est que le spin est down: état (0,1)

        Il y a beaucoup d'autres technologies. Pour la partie calcul quantique, cela ne change rien. Il y a toujours des qubits, qui sont des vectors dans le plan complexe, et des opérations qui sont des matrices unitaires.

        Comme autre techniques: spin de nuclei, piège à ions, phonons

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