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L’innovation quantique : la promesse d’une nouvelle ère technologique
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L’innovation quantique : la promesse d’une nouvelle ère technologique

Les technologies quantiques, objet d’un rapport qui doit orienter la stratégie française pour investir dans ce domaine, utilisent des propriétés surprenantes de la matière à l’échelle de l’infiniment petit, promettant une révolution du calcul et du traitement de l’information. Mais des obstacles restent à lever avant d’arriver à les maîtriser pleinement.

Qu’est-ce que la mécanique quantique ?

La physique quantique, différente de la physique classique, est un outil de description de la matière à l’échelle microscopique. Elle est apparue au début du XXe siècle, lorsqu’on a voulu clarifier la nature réelle de la lumière : était-elle onde ou particule ?

Reprenant les théories du physicien Max Planck – qui avait introduit la notion de « quanta » pour désigner des particules d’énergie – Albert Einstein révolutionnait le monde, en expliquant que la lumière était à la fois une onde et une particule.

La mécanique quantique repose sur cette dualité, selon laquelle un objet peut se retrouver dans plusieurs états à la fois. Le physicien Erwin Schrödinger avait imaginé un chat enfermé dans une boîte avec une fiole de poison qui serait mort et vivant en même temps – expérience totalement théorique illustrant la difficulté à saisir cette discipline contre-intuitive, à la réputation ardue.

Si cet « à la fois » peut difficilement se généraliser au niveau macroscopique, au niveau de l’infiniment petit, c’est bien une réalité. « Dès qu’on miniaturise les choses, on est obligés de prendre en compte la mécanique quantique », explique à l’AFP Daniel Hennequin, chercheur au CNRS.

Selon cette mécanique, un objet peut se retrouver dans plusieurs états en même temps, qui peuvent se superposer. C’est le cas des qubits, brique de base de l’informatique quantique : contrairement aux bits classiques, qui n’ont que deux états possibles (0 ou 1), les qubits ont une infinité d’états possibles. En arrivant à les superposer, puis les intriquer entre eux (lier les uns aux autres), il est possible de réaliser plusieurs calculs à la fois.

Quelles sont ses applications ?

GPS, transistors, laser, disques durs… les applications issues de la théorie quantique sont multiples. « Ce sont les composants de base de l’ère numérique », explique une note de la Fondation Mines-Télécom. Les évolutions sont apparues progressivement, découlant de « l’exploitation de cette nouvelle compréhension de l’infiniment petit », souligne Daniel Hennequin : le transistor utilise par exemple les effets quantiques des électrons, le laser ceux des photons.

Aujourd’hui, la révolution la plus attendue est l’ordinateur quantique universel, Graal de l’informatique. Il serait capable de traiter des masses de données gigantesques, et réaliserait des opérations dépassant l’imagination, à l’instar de celle de Google qui dit avoir réussi un calcul en trois minutes là où supercalculateur classique aurait mis… 10 000 ans.

L’ordinateur quantique permettrait ainsi de résoudre des problèmes aujourd’hui trop complexes pour les machines classiques, qui deviendraient obsolètes. Une rupture majeure serait d’arriver à faire tourner l’algorithme de Shor, capable de casser le système de chiffrement qui sécurise nos transactions.

D’autres innovations sont aussi très attendues dans le secteurs des communications, où la cryptographie quantique (déjà utilisée par certaines banques) permet un encodage ultra-sécurisé, voire inviolable.  

Enfin, les capteurs quantiques, ultra-sensibles, permettraient des mesures extrêmement précises, comme celle de la gravité dans l’espace.

Quels sont les freins ?

Ces technologies se heurtent à un obstacle physique appelé décohérence, qui fait disparaître les propriétés quantiques au contact du monde extérieur. Pour manipuler des qubits, il faut ainsi choisir des atomes froids, pour éviter qu’ils bougent, et les isoler.

Mais plus il y a de qubits, plus ils perdent leurs capacités, et on n’arrive pas actuellement à en intriquer plus d’une cinquantaine. Or pour faire tourner l’algorithme de Shor par exemple, il en faudrait des milliers. L’ordinateur quantique universel n’est donc pas pour demain.

Mais, comme le souligne le rapport de la députée Paula Forteza, il existe un système hybride associant quantique et ordinateur classique qui, lui, pourrait être prêt d’ici quelques années.

La décohérence freine également les innovations dans la communication spatiale, où, par voie hertzienne, les nombreuses interactions empêchent une continuité quantique, générant des pertes de transmission.


Source : Universcience

L’innovation quantique : la promesse d’une nouvelle ère technologique Actualités

L’innovation quantique : la promesse d’une nouvelle ère technologique

Les technologies quantiques, objet d’un rapport qui doit orienter la stratégie française pour investir dans ce domaine, utilisent des propriétés surprenantes de la matière à l’échelle de l’infiniment petit, promettant une révolution du calcul et du traitement de l’information. Mais des obstacles restent à lever avant d’arriver à les maîtriser pleinement.

Qu’est-ce que la mécanique quantique ?

La physique quantique, différente de la physique classique, est un outil de description de la matière à l’échelle microscopique. Elle est apparue au début du XXe siècle, lorsqu’on a voulu clarifier la nature réelle de la lumière : était-elle onde ou particule ?

Reprenant les théories du physicien Max Planck – qui avait introduit la notion de « quanta » pour désigner des particules d’énergie – Albert Einstein révolutionnait le monde, en expliquant que la lumière était à la fois une onde et une particule.

La mécanique quantique repose sur cette dualité, selon laquelle un objet peut se retrouver dans plusieurs états à la fois. Le physicien Erwin Schrödinger avait imaginé un chat enfermé dans une boîte avec une fiole de poison qui serait mort et vivant en même temps – expérience totalement théorique illustrant la difficulté à saisir cette discipline contre-intuitive, à la réputation ardue.

Si cet « à la fois » peut difficilement se généraliser au niveau macroscopique, au niveau de l’infiniment petit, c’est bien une réalité. « Dès qu’on miniaturise les choses, on est obligés de prendre en compte la mécanique quantique », explique à l’AFP Daniel Hennequin, chercheur au CNRS.

Selon cette mécanique, un objet peut se retrouver dans plusieurs états en même temps, qui peuvent se superposer. C’est le cas des qubits, brique de base de l’informatique quantique : contrairement aux bits classiques, qui n’ont que deux états possibles (0 ou 1), les qubits ont une infinité d’états possibles. En arrivant à les superposer, puis les intriquer entre eux (lier les uns aux autres), il est possible de réaliser plusieurs calculs à la fois.

Quelles sont ses applications ?

GPS, transistors, laser, disques durs… les applications issues de la théorie quantique sont multiples. « Ce sont les composants de base de l’ère numérique », explique une note de la Fondation Mines-Télécom. Les évolutions sont apparues progressivement, découlant de « l’exploitation de cette nouvelle compréhension de l’infiniment petit », souligne Daniel Hennequin : le transistor utilise par exemple les effets quantiques des électrons, le laser ceux des photons.

Aujourd’hui, la révolution la plus attendue est l’ordinateur quantique universel, Graal de l’informatique. Il serait capable de traiter des masses de données gigantesques, et réaliserait des opérations dépassant l’imagination, à l’instar de celle de Google qui dit avoir réussi un calcul en trois minutes là où supercalculateur classique aurait mis… 10 000 ans.

L’ordinateur quantique permettrait ainsi de résoudre des problèmes aujourd’hui trop complexes pour les machines classiques, qui deviendraient obsolètes. Une rupture majeure serait d’arriver à faire tourner l’algorithme de Shor, capable de casser le système de chiffrement qui sécurise nos transactions.

D’autres innovations sont aussi très attendues dans le secteurs des communications, où la cryptographie quantique (déjà utilisée par certaines banques) permet un encodage ultra-sécurisé, voire inviolable.  

Enfin, les capteurs quantiques, ultra-sensibles, permettraient des mesures extrêmement précises, comme celle de la gravité dans l’espace.

Quels sont les freins ?

Ces technologies se heurtent à un obstacle physique appelé décohérence, qui fait disparaître les propriétés quantiques au contact du monde extérieur. Pour manipuler des qubits, il faut ainsi choisir des atomes froids, pour éviter qu’ils bougent, et les isoler.

Mais plus il y a de qubits, plus ils perdent leurs capacités, et on n’arrive pas actuellement à en intriquer plus d’une cinquantaine. Or pour faire tourner l’algorithme de Shor par exemple, il en faudrait des milliers. L’ordinateur quantique universel n’est donc pas pour demain.

Mais, comme le souligne le rapport de la députée Paula Forteza, il existe un système hybride associant quantique et ordinateur classique qui, lui, pourrait être prêt d’ici quelques années.

La décohérence freine également les innovations dans la communication spatiale, où, par voie hertzienne, les nombreuses interactions empêchent une continuité quantique, générant des pertes de transmission.


Source : Universcience

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

11 - Aude

►Jusqu'au 21 septembre

EXPOSITION
"ESCALE EN MÉDITERRANÉE ROMAINE"
 
Après 10 années de recherches, et à travers plus de 150 objets archéologiques, l'exposition présente les principaux sites du système portuaire narbonnais, inscrit le port de Narbo Martius dans le réseau des ports de commerce romains de Méditerranée occidentale et détaille les activités et les métiers qui se développaient au sein de ce port. 

Musée Narbo Via
2 avenue André Mècle
11100 Narbonne
04 68 90 28 90
https://narbovia.fr

20 - Haute-Corse

►Le 26 avril

"ATELIER DE PEINTURE VÉGÉTALE"

Découvrez quelques plantes du parc et plantes sauvages, fabriquez vos aquarelles végétales avec une large gamme de couleurs et profitez d’un temps pour peindre avec les couleurs naturelles que vous aurez créées.
Infos et inscriptions au 07 68 83 07 79 ou kurcubitace@gmail.com.
Tarif : 30 €/personne.

Parc de Saleccia
Route de Bastia 
20220 Ile-Rousse
04 95 36 88 83
www.parc-saleccia.fr

25 - Doubs

►Jusqu'au 30 avril 

EXPOSITION 
"URGENCE CARBONE"

Urgence Carbone, œuvre d’Iris Leroyer réalisée en charbon de bois, symbolise une Terre carbonisée, qui souligne notre inertie face aux dérèglements de notre planète, en péril. Cette œuvre entre ainsi en dialogue avec les projections en grand format des sites du patrimoine mondial dans le Centre de lumières. 

Saline royale
Grande Rue
25610 Arc et Senans
03 81 54 45 13
www.salineroyale.com

►Du 1er juin au 19 octobre

FESTIVAL DES JARDINS
"L'ÉCOLE BUISSONNIÈRE"

Pour sa 25ème édition, en famille, découvrez des jardins ludiques et interactifs pensés pour reconnecter les enfants à la nature et développer leurs sens. Une porte d’entrée sur le rêve et l’imaginaire. Bien plus qu’un jardin, une expérience.

 Saline royale
Grande Rue
25610 Arc et Senans
03 81 54 45 13
www.salineroyale.com

30 - Gard

►Du 14 au 25 avril

"ACTIVITÉS VACANCES DE PÂQUES"
GROTTE DE LA SALAMANDRE

La Grotte de la Salamandre célèbre le printemps avec un programme ludique et familial placé sous le signe de la nature et de l’imaginaire. Ateliers créatifs, escape game souterrain, chasse au trésor et omelette géante : tout est réuni pour offrir aux visiteurs une expérience joyeuse et enrichissante.

Grotte de la Salamandre
30430 Méjannes le Clap
04 66 600 600
www.grottedelasalamandre.com

31 - Haute-Garonne

►Le 27 avril

"JOURNÉE COCKPIT"
AILES ANCIENNES TOULOUSE

Les Ailes Anciennes organisent leur 1ère édition 2025 de la célèbre "Journée Cockpit". Cette année notre association a choisi de mettre à l’honneur l’aviation et l’automobile. Seront donc présents les membres de l’association « American Feeling Car Club » créée en 1989. Ces passionnés présenteront quelques-uns de leurs plus beaux véhicules américains à côté de nos aéronefs.

Ailes Anciennes Toulouse
Parking Site Aéroscopia - Allée André Turcat
31700 Blagnac
05 62 13 78 10
www.aatlse.org

 

52 - Haute-Marne

►Du 9 avril au 21 septembre

EXPOSITION
"AOTEAROA NOUVELLE-ZÉLANDE, LES PROTECTEURS DE L’ARCHE PERDUE"

Sabine Bernert vous guidera à la rencontre du rare Kakapo, ce perroquet nocturne au bord de l’extinction, de l’étonnant Kiwi et du mystérieux Tuatara, un reptile aux origines préhistoriques. À travers des récits émouvants et des témoignages inspirants, découvrez le combat quotidien de leurs protecteurs dévoués, déterminés à préserver ces trésors uniques. Un voyage entre légendes et réalités.

Musée de Saint-Dizier
17 rue de la Victoire 
52100 Saint-Dizier
03 25 07 31 50
www.saint-dizier.fr

62 - Pas-de-Calais

►Jusqu'au 4 avril

EXPOSITION
"CLUB DE PEINTURE DE BARLIN"

Au Musée Municipal Bruno Danvin, le Club de peinture de Barlin, animé par Laetitia Morez, expose 9 artistes (peinture, pastel, acrylique...).

Musée municipal Bruno Danvin
Rue Oscar Ricque
62130 Saint-Pol-sur-Ternoise
03 21 04 56 25 / 07 89 08 15 64 
www.saintpolsurternoise.fr

63 - Puy-de-Dôme

►Jusqu'au 18 mai

EXPOSITIONS
"Les extraordinaires aventures de Jean-Pierre Alibert" 
"Le Cabinet de Curiosités de Riom Limagne et Volcans" 
"Attention fragile !"

Le musée Mandet présente trois expositions inédites, mêlant art, histoire et sensibilisation environnementale. À travers ces expositions, vous découvrirez la richesse du monde animal, de l’héritage d’un aventurier du XIXe siècle et d’une création artistique participative unique inspirée des cabinets de curiosités.

Musée Mandet
14 rue de l’Hôtel de Ville
63200 Riom
04 73 38 18 53
www.rlv.eu/decouvrir/musees/musee-mandet-1

65 - Hautes Pyrénées

►Le 19 avril

"GARGAS BY NIGHT : LES ANIMAUX DE GARGAS !"

Ce sont les qui seront à l’honneur pendant cette soirée. Ils sont gravés ou peints sur les parois, ils ont été mangés par les gravettiens, ils ont vécu ou vivent encore dans la grotte…
Partez à la découverte du bestiaire des grottes de Gargas dans l'ambiance lumineuse de ce qui devait être celle des Cro-magnons. 
Grottes de Gargas / Nestploria

Grottes de Gargas / Nestploria
81 route de Gargas
65660 Aventignan
05 62 98 81 50
www.grottesdegargas.fr

67 - Bas-Rhin

►Jusqu'au 6 avril

EXPOSITION PHOTOGRAPHIQUE
"MOSSI : UN VASE, DES SAVOIR-FAIRE"

Découvrez les différentes étapes de fabrication du vase Mossi au travers des images prises à la manufacture Lalique par Karine Faby, un des Meilleurs Ouvriers de France 2023 en photographie industrielle.

Musée Lalique
40 rue du Hochberg
67290 Wingen-sur-Moder
03 88 89 08 14
www.musee-lalique.com

►Jusqu'au 6 avril

MUSÉE LALIQUE
"JOURNÉES EUROPÉENNES DES MÉTIERS D’ART"

Le Musée Lalique propose des démonstrations par des personnes travaillant à la cristallerie, personnalisation d’objets achetés en boutique via une petite gravure et un jeu inédit pour tenter de gagner une visite de la manufacture ! Un atelier satinage à partir de 7 ans les 5 et 6 avril. 

Musée Lalique
40 rue du Hochberg
67290 Wingen-sur-Moder
03 88 89 08 14
www.musee-lalique.com

71 - Saône-et-Loire

►Du 19 avril au 4 mai

"ATELIERS VACANCES DE PRINTEMPS"
LA MAISON DU CHAROLAIS

Des ateliers pour toute la famille : le hamburger du printemps avec une recette de pain vert, de fleurs et de feuilles avec une recette surprise, les petits artistes pourront se divertir avec l’atelier la "charolaise prend des couleurs" et la "charolaise en pointillés", et pour les amateurs de suspens, la chasse au trésor.

La Maison du Charolais
43 route de Mâcon
71120 Charolles
03 85 88 04 00
https://www.maison-charolais.com

75 - Paris

►Jusqu'au 31 août

EXPOSITION
"ALFRED DREYFUS. VÉRITÉ ET JUSTICE"

Le mahJ revient sur "l’Affaire" pour rappeler les grandes étapes de ce moment crucial de l’histoire de France. L'exposition révèle le combat acharné de Dreyfus pour faire éclater la vérité, corrigeant l'image d'un homme spectateur de la machination qui le conduisit à passer plus de quatre années à l'île du Diable et encore sept à lutter pour sa réhabilitation. 

Musée d’art et d’histoire du Judaïsme
71 rue du Temple
75001 Paris
01 53 01 86 53
www.mahj.org

►Du 8 avril au 31 juillet

EXPOSITION
"CLEMENCEAU ET BERTA ZUCKERKANDL"

Le musée Clemenceau invite le public à découvrir sa nouvelle exposition-focus Clemenceau, Berta Zuckerkandl, une amitié autour de l’art entre Vienne et Paris. À cette occasion, le musée présente deux dessins de Rodin issus de ses collections ainsi qu'un portrait inédit de Sophie Clemenceau, soeur de Berta et épouse du frère de Georges, Paul, réalisé par Eugène Carrière.

Musée Clemenceau
8 rue Benjamin Franklin
75116 Paris
01 45 20 53 41
https://musee-clemenceau.fr

►Jusqu'au 11 mai 

EMPREINTE CARBONE, L'EXPO !

Conçue pour un public familial et articulée en trois parties, Empreinte carbone, l’expo ! vise à déconstruire les présupposés et les idées reçues sur notre empreinte carbone, à en examiner les mécanismes et à proposer aux visiteurs un espace de réflexion sur les actions à mener face au défi du changement climatique. 

Musée des Arts et Métiers
60 rue Réaumur
75003 Paris
01 53 01 82 63
www.arts-et-metiers.net

►Jusqu'au 16 novembre 

EXPOSITION
"PAULA PADANI. LA DANSE MIGRANTE : HAMBOURG, TEL-AVIV, PARIS"

L’exposition retrace le parcours méconnu de la danseuse Paula Padani (1913-2001) à travers plus de 250 photographies, affiches, documents et costumes. Par sa vision du mouvement comme force de vie, par sa capacité de rebond entre plusieurs pays et cultures, elle aura frayé de nouvelles routes pour son art et joué un rôle pionnier dans l’émergence de la danse contemporaine israélienne. 

Musée d’art et d’histoire du Judaïsme
71 rue du Temple
75001 Paris
01 53 01 86 53
www.mahj.org

84 - Vaucluse

►Jusqu'au 10 juin

EXPOSITIONS
"CIRCUIT COURT & DÉTOURS"

Une exposition sous le signe du "local", et du mouvement. Paysages, scènes de la vie quotidienne, portraits et natures mortes, peintres des 19e et 20e siècles liés à Avignon ou sa région, œuvres issues de collections particulières des environs d'Avignon et du musée Vouland. 

Musée Louis Vouland
17 rue Victor-Hugo
84000 Avignon
04 90 86 03 79
www.vouland.com

►Jusqu'au 10 juin

EXPOSITIONS
JEAN-PIERRE GRAS (1879-1964)

Sculpteur et peintre avignonnais, Jean-Pierre Gras est le fils du félibre Félix Gras. Élève de Pierre Grivolas proche de nombreux artistes de la « nouvelle école d’Avignon », il est membre du Groupe des Treize.

 Musée Louis Vouland
17 rue Victor-Hugo
84000 Avignon
04 90 86 03 79
www.vouland.com

Lieux:
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