Du bit au qubit

Un bit, c'est un contact : ouvert ou fermé, 0 ou 1 (cours TOR Binaire, en lien en fin de page). Un qubit, c'est une flèche comme celle du nord-est, au chapitre 3 : un peu de 0, un peu de 1, selon une direction que l'on règle.

lire un qubit donne 0 ou 1, au hasard selon sa direction : la lecture détruit la superposition ;
2 qubits superposent 4 combinaisons (00, 01, 10, 11), 10 qubits plus de 1 000, et 300 qubits plus de combinaisons qu'il n'y a d'atomes dans l'univers observable ;
ces combinaisons se renforcent ou s'annulent, comme les vagues des deux fentes.

Idée reçue :
« il essaie toutes les solutions en même temps ». Non : à la lecture, on n'obtient qu'une réponse, au hasard. Tout l'art consiste à organiser les interférences pour que les mauvaises réponses s'annulent et que la bonne se renforce. Cela ne marche que pour certains problèmes.

Ce qu'il saura faire, ce qu'il ne fera pas

Bon pour	Pas pour
Simuler des molécules et des matériaux : batteries, engrais, médicaments. La nature est quantique, il parle sa langue	Votre tableur, Internet, les jeux : un ordinateur ordinaire reste plus rapide et bien moins cher
Casser les codes secrets actuels, grâce à l'algorithme de Peter Shor (1994)	Stocker plus de données : un qubit lu ne rend qu'un bit
Accélérer certaines recherches, de façon modeste (Lov Grover, 1996)	Remplacer votre ordinateur : il restera une machine spécialisée, très froide ou sous vide

Pour se le représenter :
un ordinateur quantique ne remplacera pas votre ordinateur, comme le four à micro-ondes n'a pas remplacé la cuisinière. Il fait certaines choses extraordinairement bien, et le reste moins bien qu'un vieux PC.

Où en est-on, et vos codes secrets

Les qubits sont si fragiles (la décohérence du chapitre 3) qu'il faut en grouper beaucoup pour fabriquer un seul qubit fiable, dit logique, qui se corrige en permanence.

fin 2024 : Google montre une correction d'erreurs qui s'améliore quand on ajoute des qubits ;
2026 : des calculs sur quelques dizaines de qubits logiques, jusqu'à 70 annoncés à l'été 2026 par IBM et l'université de Chicago, sur un problème de test choisi pour être difficile ;
pour casser une clé de chiffrement RSA de 2048 bits, une estimation publiée en 2025 demande moins d'un million de qubits physiques, pendant moins d'une semaine. On en est loin, mais l'écart se réduit vite.

Déjà en place :
de nouveaux chiffrements, dits post-quantiques, résistent à ces machines. Normalisés aux États-Unis en 2024, ils protègent déjà des navigateurs et des messageries. Raison de se presser : des données volées aujourd'hui pourraient être déchiffrées demain.

Personne ne sait dire quand un ordinateur quantique utile existera. Méfiance envers les dates trop précises, dans un sens comme dans l'autre.