Résoudre les problèmes de physique complexes avec des ordinateurs quantiques

Des chercheurs de Google développent un algorithme révolutionnaire

Les ordinateurs quantiques pourraient devenir encore plus utiles grâce à une récente avancée de l’équipe de recherche de Google. Ils ont conçu un algorithme capable de traduire des problèmes physiques complexes dans le langage de la mécanique quantique, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives passionnantes pour ces machines révolutionnaires.

Repenser les capacités des ordinateurs quantiques

Les ordinateurs quantiques ont suscité un intérêt considérable ces dernières années en raison de leur potentiel de résolution de problèmes complexes. Cependant, leur utilisation reste limitée en raison de la difficulté à formuler des problèmes dans un langage compréhensible pour ces machines quantiques. C’est là que l’algorithme développé par Google pourrait tout changer.

Les chercheurs, dirigés par Ryan Babbush, ont réussi à élaborer un algorithme capable de traduire une vaste gamme de problèmes classiques en termes compréhensibles pour les ordinateurs quantiques. Cette avancée pourrait élargir considérablement le champ d’application de ces machines et les rendre utiles pour résoudre un plus grand nombre de problèmes scientifiques.

Passer de la physique classique à la mécanique quantique

Pour comprendre cette avancée, il est important de noter que de nombreux problèmes complexes en physique classique, tels que la distribution de l’énergie sur un réseau électrique ou la réponse d’un pont à un tremblement de terre, sont mieux compris en utilisant la physique classique et les ordinateurs conventionnels.

Cependant, Babbush et son équipe ont réalisé que les mathématiques sous-jacentes à ces systèmes de ressorts classiques, aussi complexes soient-elles, pouvaient toujours être exprimées comme une version de l’équation de Schrödinger. Cette équation décrit comment un système quantique évolue au fil du temps. En comparant les similitudes entre les deux équations et en utilisant les symétries dans les problèmes, les chercheurs ont pu élaborer un algorithme pour traduire la manière dont les ressorts se déplacent en termes de l’équation de Schrödinger et des bits quantiques, ou qubits, utilisés par les ordinateurs quantiques.

Applications potentielles

Selon Babbush, de nombreux problèmes physiques peuvent être décrits à l’aide de cette représentation de ressorts et de balles, y compris la plupart des systèmes de type ondulatoire, tels que les cartes d’activité neuronale ou la réflexion de la lumière sur une surface. Cela signifie que l’algorithme pourrait avoir des applications potentielles dans un large éventail de domaines scientifiques et technologiques.

La classe “P” des problèmes quantiques

Une découverte encore plus remarquable de l’équipe de Google est que les problèmes résolus par leur algorithme appartiennent à une classe étroitement liée à la célèbre question “P contre NP”. Cette classe de problèmes comprend ceux que les ordinateurs quantiques peuvent résoudre en un laps de temps relativement court.

En d’autres termes, cela signifie que chaque problème pouvant actuellement être résolu sur un ordinateur quantique peut également être formulé dans le langage de l’algorithme des ressorts et des balles. Cependant, cela ne garantit pas nécessairement une résolution plus rapide, mais cela ouvre la voie à une réflexion nouvelle sur la façon de formuler des problèmes pour des ordinateurs quantiques.

Conclusion

L’algorithme développé par Google pour traduire des problèmes complexes de physique classique en termes compréhensibles pour les ordinateurs quantiques représente une avancée majeure dans le domaine de l’informatique quantique. Il élargit considérablement le champ d’application de ces machines révolutionnaires et ouvre la porte à de nouvelles possibilités dans de nombreux domaines scientifiques et technologiques.

Cette recherche soulève également des questions passionnantes sur la manière dont les problèmes sont formulés pour les ordinateurs quantiques, ce qui pourrait potentiellement accélérer la résolution de certains problèmes. L’avenir de l’informatique quantique s’annonce prometteur, et cette avancée de Google pourrait bien être la clé pour résoudre des problèmes que les ordinateurs classiques ne pourraient jamais traiter.

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