L’informatique quantique peut-elle avoir un impact sur les applications de l’intelligence artificielle ?

POINTS CLÉS À RETENIR

L'informatique quantique améliore l'IA en augmentant sa vitesse, son efficacité et sa précision. Elle utilise des qubits et fonctionne de manière non linéaire, surpassant ainsi les ordinateurs conventionnels. Cette percée permet d'appliquer l'informatique quantique à divers cas d'utilisation de l'IA. Des secteurs tels que la logistique maritime, les véhicules électriques, les semi-conducteurs, la luminescence et l'énergie bénéficient déjà des capacités de résolution de problèmes de l'informatique quantique.

L’informatique quantique, un domaine révolutionnaire qui exploite les principes de la mécanique quantique pour traiter l’information, possède un immense potentiel pour révolutionner le monde de la technologie et de la science. En exploitant les propriétés extraordinaires des bits quantiques, ou qubits, telles que la superposition et l’intrication, les ordinateurs quantiques ont la capacité de dépasser les limites des systèmes informatiques traditionnels, en offrant une vitesse, une efficacité et une précision sans précédent.

Par rapport aux ordinateurs classiques qui fonctionnent de manière linéaire, l’informatique quantique fonctionne à un niveau fondamentalement différent. Cette différence fondamentale permet aux ordinateurs quantiques d’effectuer des calculs et des algorithmes complexes à une vitesse exponentielle et avec une plus grande précision. Par conséquent, l’émergence de l’informatique quantique ouvre la voie à des avancées transformatrices dans divers domaines, en particulier dans celui de l’intelligence artificielle (IA).

Qu’est-ce que l’informatique quantique ?

Explorons le concept de l’informatique quantique à l’aide d’une analogie. Imaginez que vous avez une grande bibliothèque et que vous essayez de trouver un livre spécifique. Avec l’informatique traditionnelle, vous chercheriez le livre en examinant chaque étagère et chaque livre un par un jusqu’à ce que vous trouviez celui que vous cherchez. Cette approche linéaire peut s’avérer longue et inefficace, en particulier si le livre que vous recherchez se trouve à la fin de la bibliothèque.

En revanche, avec l’informatique quantique, on peut imaginer que chaque livre de la bibliothèque représente une possibilité ou une solution différente. Au lieu d’effectuer une recherche linéaire, un ordinateur quantique peut explorer tous les livres simultanément, grâce au concept de superposition. Il peut envisager tous les chemins possibles en même temps et identifier instantanément l’emplacement du livre souhaité.

L’informatique quantique utilise des qubits, qui peuvent représenter plusieurs états simultanément, combinant à la fois 0 et 1. Cela permet aux ordinateurs quantiques d’effectuer des calculs parallèles et d’analyser un grand nombre de possibilités en une fraction du temps qu’il faudrait aux ordinateurs classiques pour faire la même chose.

Impact sur l’intelligence artificielle

Comme nous l’avons souligné, l’informatique quantique a de nombreux cas d’utilisation dans tous les secteurs d’activité et a permis de résoudre des problèmes complexes. Quelques cas d’utilisation sont décrits ci-dessous.

Gestion du trafic

Prenons l’exemple d’une ambulance qui fonce dans la circulation aux heures de pointe, transportant un patient gravement malade. Chaque instant qui passe est de la plus haute importance. Le conducteur doit d’urgence identifier les itinéraires les moins encombrés pour assurer un trajet rapide et efficace. Alors que les ordinateurs classiques analysent l’état des routes de manière séquentielle, l’informatique quantique possède la remarquable capacité d’évaluer simultanément tous les itinéraires potentiels, ce qui lui permet de déterminer rapidement la suggestion la plus optimale.

Soins médicaux

Lorsqu’il s’agit de traiter un patient gravement malade souffrant de pathologies complexes, les hôpitaux réunissent souvent un comité médical composé de spécialistes de divers domaines. Ces experts collaborent pour explorer les différentes options de traitement et trouver la solution la plus efficace. Toutefois, cette approche peut prendre beaucoup de temps et ralentir la prise de décision. L’informatique quantique, en revanche, pourrait révolutionner ce processus.

En introduisant diverses possibilités dans un système d’informatique quantique et en lui fournissant des données historiques correspondant à des conditions médicales similaires, l’informatique quantique peut rapidement évaluer l’efficacité potentielle de chaque approche et proposer des suggestions optimales. Cet avantage quantique permet aux professionnels de la santé d’obtenir des informations précieuses dans un délai beaucoup plus court. (Lire aussi : 9 utilisations de l’IA générative dans les soins de santé)

Apprentissage automatique

L’informatique quantique peut constituer le cadre idéal pour l’apprentissage automatique en fournissant les bonnes données plus rapidement. L’apprentissage automatique consiste pour les ordinateurs à apprendre à partir de données et à être capables de créer ou de comprendre des modèles, tout comme le fait le cerveau humain. Cependant, dans de nombreux cas, l’apprentissage automatique peut être limité par la mauvaise qualité des données et la lenteur de leur disponibilité. L’informatique quantique peut potentiellement calculer rapidement d’énormes volumes de données et apporter la même chose à l’apprentissage automatique.

Cryptographie et sécurité

La cryptographie et la sécurité consistent à protéger les données contre les accès non autorisés. L’informatique quantique peut potentiellement porter la cryptographie et la sécurité à un autre niveau, où l’accès non autorisé aux données devient beaucoup plus difficile qu’auparavant. Cependant, il y a deux façons d’envisager le rôle de l’informatique quantique dans la cryptographie et la sécurité. D’une part, l’informatique quantique peut utiliser les qubits pour calculer tous les moyens possibles de violation des données et fournir les données appropriées pour fortifier l’information. D’autre part, l’informatique quantique peut également être contre-productive, car les pirates informatiques peuvent l’utiliser pour calculer rapidement les différentes manières possibles de pénétrer dans un serveur contenant des données hautement confidentielles.

Critiques

Malgré tous les avantages considérables que l’informatique quantique peut potentiellement offrir, il y a quelques inconvénients. Cela ne signifie pas que c’est une mauvaise idée, mais qu’il convient d’abord d’identifier la part de battage médiatique et la part de réalité. Voici quelques points qui permettent de vérifier la réalité du battage médiatique autour de l’informatique quantique.

  • L’informatique quantique est coûteuse et, jusqu’à présent, hors de portée des organisations qui ne disposent pas de budgets importants et durables. Un studio d’informatique quantique ressemble aux salles informatiques de l’époque où les ordinateurs venaient de naître : elles étaient immenses, chères et nécessitaient de la maintenance. Ce n’est pas le cas de toutes les organisations.
  • L’informatique quantique peut être plus efficace que l’informatique classique, mais elle est extrêmement sensible au bruit ou aux données. Cela signifie que les données que vous lui transmettez doivent être exactes et dans un format qu’il accepte, faute de quoi il générera des erreurs. La correction des erreurs est l’un des plus grands défis de l’informatique quantique. Les erreurs qu’il génère lorsqu’il ne peut pas traiter le bruit sont extrêmement complexes et longues à corriger.
  • L’utilisation abusive de l’informatique quantique suscite de vives inquiétudes. Malgré toutes ses limites, l’informatique quantique peut percer les cryptages les plus difficiles. Imaginez les conséquences catastrophiques de l’utilisation de l’informatique quantique par des pirates aux intentions malveillantes. Les pays ont essayé d’acquérir une longueur d’avance dans ce domaine. Le président des États-Unis Joe Biden a signé la loi sur la préparation à la cybersécurité de l’informatique quantique (Quantum Computing Cybersecurity Preparedness Act) pour permettre à l’Office of Management and Budget (OMB) d’adopter l’informatique quantique. Mais il n’est pas possible pour tous les pays de le faire de manière uniforme et cette inégalité crée un problème entre les nations.

Conclusion

L’informatique quantique est une perspective formidable, prête à accomplir de grandes choses, comme le montrent clairement les différents cas d’utilisation. Toutefois, il subsiste des problèmes de coût, de pérennité, d’accessibilité, de disponibilité des données et d’éthique. Sur cette liste, la disponibilité des données et l’éthique semblent être les plus grands défis auxquels la technologie est confrontée, alors que les coûts devraient diminuer avec le temps. Certains pays sont en avance en termes d’accélération du développement de l’informatique quantique, mais il n’existe aucune garantie ni aucun cadre permettant d’affirmer que ces pays n’utiliseront pas l’informatique quantique d’une manière préjudiciable à d’autres pays.

Kaushik Pal

Kaushik est un architecte technique et un consultant en logiciels, possédant plus de 23 ans d'expérience dans le secteur de l'analyse, du développement, de l'architecture, de la conception, des tests et de la formation de logiciels. Il s'intéresse aux nouvelles technologies et aux domaines d'innovation. Il se concentre sur l'architecture web, les technologies web, Java/J2EE, l'open source, WebRTC, le big data et les technologies sémantiques. Il a démontré son expertise en analyse des exigences, en conception et mise en œuvre d'architecture, en préparation de cas d'utilisation technique et en développement de logiciels. Son expérience a couvert différents domaines comme l'assurance,…