Il est facile d’être impressionné par la puissance des supercalculateurs, capables de traiter chez les pétaflopiques, mais certains problèmes sont difficiles à résoudre, même pour eux.
Un exemple en est la chimie : les ordinateurs traditionnels ont du mal à calculer les propriétés des molécules impliquant plus que l’hydrogène et l’hélium. Les nombreuses interactions entre les particules subatomiques sont trop importantes pour elles.
C’est là qu’intervient l’informatique quantique : IBM a réalisé une simulation réussie d’une molécule d’hydrure de béryllium (BeH2) – la plus grande jamais réalisée sur un ordinateur quantique.
Tout d’abord, rappelons les bases. Alors que les ordinateurs traditionnels utilisent des bits qui supposent des valeurs de 0 ou 1, les ordinateurs quantiques fonctionnent avec des “qubits”, qui peuvent exister comme 0, 1, ou zéro et un simultanément.
Cela est possible car, en mécanique quantique, une particule peut prendre deux états différents en même temps (ce qu’on appelle la “superposition”). Ainsi, un seul qubit peut contenir deux valeurs simultanément ; deux qubits peuvent contenir quatre valeurs ; et ainsi de suite.
L’informatique quantique permet d’effectuer plus de calculs en même temps, ce qui est utile pour résoudre des systèmes complexes ? comme l’a fait IBM.
Elle a utilisé un processeur de sept bits pour modéliser le comportement de diverses molécules : hydrogène gazeux (H2), hydrure de lithium (LiH) et hydrure de béryllium (BeH2). Ils ont même réussi à appliquer la technique pour résoudre un problème chimique simple. L’étude a été publiée dans le magazine Nature.
Cela ne semble pas beaucoup, mais c’est une avancée importante. Dans les ordinateurs traditionnels, “les solutions exactes deviennent rapidement irréalisables, même pour les appareils les plus rapides fonctionnant tout au long de la vie de l’univers”, explique à Chemical & ; Engineering News le chimiste théorique Donald Truhlar de l’université du Minnesota, qui n’a pas participé à l’étude.
C’est pourquoi les chercheurs espèrent que les ordinateurs quantiques pourront un jour simuler des molécules encore plus grandes. Cela pourrait être utile pour la découverte de nouveaux médicaments, par exemple.
