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Vers des puces quantiques multiphotoniques

par - source: Université de Bristol

Des chercheurs anglais ont développé une puce utilisant les propriétés quantiques de deux photons pour réaliser des calculs complexes.

D’un à deux photons

Les scientifiques expliquent que les ordinateurs quantiques ne seront pas une réalité avant 25 ans, mais que ces recherches les auraient rapprochés à 10 ans. Pour la première fois, la puce en question utilise deux photons se mouvant sur un réseau de circuits placé sur un die en silicium afin de réaliser des opérations nettement plus complexes qu’avec les systèmes antérieurs utilisant un seul photon.

Le passage d’un à deux photons est important. Les deux particules ont besoin d’être identiques en tout point et la façon dont elles interagissent n’a pas d’équivalent en dehors de la physique quantique.

Vers la résolution de calculs nettement plus complexes

À court terme, les chercheurs espèrent utiliser ces résultats pour développer de nouvelles simulations. À plus long terme, l’utilisation de plusieurs photons simultanément pourra permettre de simuler des phénomènes quantiques tels que la supraconductivité et les photosynthèses.

Contrairement aux transistors classiques reposant sur le mouvements d’électrons pour définir si le courant passe ou pas et qui sont limités par seulement deux états (0 et 1), les scientifiques envisagent 10 états par photons, ce qui permet de réaliser des calculs beaucoup plus complexes. On comprend aussi que l’ajout d’un seul photon fait passer le nombre d’états possibles de 10 à 100, ce qui explique l’enthousiasme des universitaires.

Ces résultats sont publiés dans la revue Science parue aujourd’hui.

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mitch074 17/09/2010 09:31
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-4+

...et pendant ce temps, au CERN, un plat à tartes a dépassé la vitesse de la lumière.

lemushu 17/09/2010 09:37
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-2+

N'est ce pas l'ajout d'un photon qui fait passer le nombre d'états possibles de 10 à 100 ???

TailS_tff 17/09/2010 09:38
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-2+

Si si, à mon grand désespoir....

santec29 17/09/2010 10:46
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-0+

:??:

mommie 17/09/2010 12:44
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-0+

et c'est quoi les 10 états?
-1,0 et 1 si je dis pas de bêtise mais le reste???

malfretup 17/09/2010 12:46
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-1+

Pourriez vous nous faire un bon sujet sur ce qu'est la quantique exactement, histoire de mieux comprendre les différents articles qui en relatent.
Merci

mitch074 17/09/2010 13:32
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-0+

@mommie: ben on passe du binaire au décimal, donc la question ne se pose plus vraiment. Les 10 états seraient:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

delphi_jb 17/09/2010 13:50
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-5+

malfretup :
Pourriez vous nous faire un bon sujet sur ce qu'est la quantique exactement, histoire de mieux comprendre les différents articles qui en relatent.Merci


Le quantique est la science qui explique les phénomène bizarre qui se produit sur des éléments dont la taille est en dessous d'une certain seuil (par exemple, la taille des transistors commence a approcher cette "limite")

En physique classique, nous utilisons des transistors classique qui nous sortent des "bits", soit deux états (0 ou 1) possible.

En physique quantique, nous n'utilisons plus de transistor purement fabriqué mais bien un électron piégé. Ce dernier nous sort comme information un Qbits: 0, 1 et une superposition de ces deux états. Ce dernier point est important car il autorise un traitement parallèle de l'information.

Ainsi, La puissance de calcul explose d'une manière sinusoïdale.


Par exemple, sur un processeur classique a 1.000.000.000 transistors, l'ajout d'un nouveau transistor ne changera rien a la puissance. de part le fonctionnement classique du transistor, ce dernier ne viendrai simplement que "apporter sa contribution" au reste.

Par contre, pour un processeur quantique, l'ajout d'un "electron" (donc chaque Qbits) au reste des électrons déjà présent DOUBLE sa puissance de calcul !


ET c'est logique. la puissance brut d'un processeur se calcul pour chaque tour d'horloge comme ceci:

CLASSIQUE:
~ Nbr trans = puissance brut
Soit pour un processeur de 1.000.000.000 transistros: 1.000.000.000 informations traité / cycle d'horloge.

QUANTIQUE:
2 exposant (nombre de Qbits)
donc un processeur quantique a 64Qbits saura traiter:
2 exp(64) ==> ~ 18.446.000.000.000.000.000 information / cycle d'horloge

=======================
donc un processeur quantique a 64 qbits VERSUS un processeur classique a 1 milliards de bits nous donne un processeur quantique ~ 18 milliards de fois plus puissant que le classique. Et si on rajoute un Qbits, ce chiffre montrai a 36 milliards.
(ps: Il a été estimé qu'un processeur quantique a 300 Qbits était suffisant pour simuler l'évolution de la galaxy depuis le big bang...)


**********************************
Alors pourquoi on l'utilise pas ?
**********************************

A cause d'un phénomene qu'on appel la décohérence. C'est bien beau d'avoir une puissance de calcul phénoménale. Mais quand on va essayer de la "lire" pour pouvoir en profiter, le simple fait de "regarder" l'état ces Electrons change cet etat précisément.

la décohérence est d'autant plus croissante que le nombre de Qbits est grand.

Donc voila, j'ai essayé de vulgariser un peu, désolé si j'ai fait des erreurs... :)

St-Jean 17/09/2010 15:06
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-6+

Citation :Ainsi, La puissance de calcul explose d'une manière sinusoïdale.


Sinusoïdale? ou exponentielle?

_pollux_ 17/09/2010 15:53
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-4+

Le quantique, faut pas croire que c'est si génial que ça. C'est bon pour certains types de problèmes (type NP... cryptographie en autres), mais pour une utilisation normale, ça n'apporte aucun avantage a priori.

delphi_jb 17/09/2010 16:18
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-3+

St-Jean :
Sinusoïdale? ou exponentielle?


exponentiel, je me suis gourré.. mdrr..

delphi_jb 17/09/2010 16:28
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-0+

_pollux_ :
Le quantique, faut pas croire que c'est si génial que ça. C'est bon pour certains types de problèmes (type NP... cryptographie en autres), mais pour une utilisation normale, ça n'apporte aucun avantage a priori.


Je vois plein d'applications différentes.
les moteur physique par exemple.
Une explosion demande un soudain pic de puissance de calcul très parallélisable. voila pourquoi les GPU sont a l'aise dans ce domaine.

Mais plus fort que ca encore, le Raytracing. on envoie 1.000.000 rayon dans une scène en même temps. difficile d'avoir des situation plus parallélisable que ca... de la, chaque rayon est reflechi/réfracté suivant ses paramètres et ce qui touche. De la, la situation revient vers un processeur classique, chaque Qbits calcul chaque situation différente. Sauf que contrairement a un proco classique, tout les Qbits le font en même temps...

Alors l'intelligence artificiel fera un bon en avant très conséquent (d’ailleurs, plusieurs chercheurs prétendent que l'intelligence artificiel ne pourra être présent QUE sur ce type de CPU.)

mommie 17/09/2010 18:16
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-0+

merci mitch074 pour la réponse
et merci delphi_jb pour le ptit cour sur le quantique c'était bien sympa

batchy 18/09/2010 09:37
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-0+

Citation :

pour une utilisation normale, ça n'apporte aucun avantage a priori.


C'est déjà bien le cas depuis longtemps. Aujourd'hui ce qui limite la productivité, c'est cet imbécile d'utilisateur qui tape à deux à l'heure.

shooby 27/09/2010 13:34
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-0+

ils sont fous ces anglais

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