Par ses colossales capacités de calcul, l’informatique quantique constitue une révolution dans le monde informatique. L’HEPIA accueillera une conférence sur ce domaine d’avenir.
«L’informatique se trouve à l’aube d’un changement de paradigme majeur. La logique quantique appliquée à l’informatique — en anglais quantum computing —, bouleverse toute la logique de réflexion. C’est une des plus grandes révolutions technologiques de ces dernières années», explique Nabil Abdennadher, professeur HES ordinaire à l’institut d’ingénierie industrielle et informatique (inTECH) de la Haute école du paysage, d'ingénierie et d'architecture de Genève (HEPIA).
Mathématique, physique, informatique, depuis des années la logique quantique se cantonne au théorique. Aujourd’hui, des ordinateurs physiques commencent à être commercialisés. «Nous devons nous intéresser dès maintenant à cette thématique, et l’enseigner à nos étudiant·e·s», soutient le responsable du groupe Data sciences, interactive systems and artificial intelligence (DASIA).
L’HEPIA fait par ailleurs partie du Geneva Quantum Network, le premier réseau quantique genevois. Le consortium réunit l’Université de Genève, le CERN, les entreprises ID Quantique et Rolex, ainsi que l’Office cantonal des systèmes d’information et du numérique (OCSIN). Cette structure permettra de mener des expériences de physique quantique à grande échelle, de favoriser les collaborations et la valorisation.
Les ordinateurs classiques fonctionnent sur le système de bits, chaque unité est encodée de manière binaire, c’est-à-dire en 0 ou 1. Pour chaque calcul, ou demande à l’ordinateur, démarre un chemin unique vers une réponse, selon une logique déterministe. La modification d’une variable entraînera un nouveau calcul, un nouveau chemin, une nouvelle résolution unique.
Les technologies quantiques impliquent de repenser ce mode dual. Les unités appelées qubits (pour quantum bits) font cohabiter en même temps le 0 et le 1. C’est le principe de superposition. Plusieurs qubits permettent d’abriter en même temps plusieurs valeurs. Les calculs s’effectuent donc tous en même temps. Tous les résultats possibles émergent directement, classés selon une logique probabiliste. Les méthodes quantiques permettent ainsi d’effectuer davantage de simulations, en beaucoup moins de temps.
Voici un exemple théorique: dans une situation avec un cadenas fermé et 10 clés potentielles, l’ordinateur classique va tester toutes les clés. Si la 7e est la bonne, il aura d’abord testé les 6 options précédentes. Dans la logique quantique, les clés sont superposées, l’ordinateur va donc les tester simultanément, et immédiatement trouver la solution.
«Les ordinateurs quantiques ne remplaceront pas nos ordinateurs habituels, explique le professeur. Ils n’ont pas la même utilité. Leur puissance de calcul sert à traiter de grandes quantités de données, ce qui sera plutôt utile au monde professionnel et aux gouvernements.»
Par sa capacité de traitement d’un nombre quasi illimité de données en un temps accéléré, l’informatique quantique séduit en effet tous les secteurs économiques. La recherche pharmaceutique pourrait simuler des processus chimiques pour développer de nouveaux médicaments, la construction pour de nouveau matériaux — par l’étude des interactions de particules à l’échelle atomique par exemple, comme le relève la Fondation pour l’évaluation des choix technologiques TA-Swiss.
De la réalisation de scénarios pour les assurances ou les banques, à l’optimisation du trafic et des chaînes d’approvisionnement pour la logistique en passant par des applications militaires, le potentiel du quantum computing se révèle gigantesque.
Cette avancée scientifique s’accompagne néanmoins de menaces, surtout en matière de cybersécurité. «Avec une vraie puissance quantique, plus aucun mot de passe ne serait en sécurité, développe Nabil Abdennadher. Tous les cryptages pourraient être outrepassés en quelques secondes, ouvrant l’accès aux messageries, aux comptes bancaires, aux données médicales, etc.»
Puisque l’enjeu relève de la sécurité nationale, de nombreux États se dotent de centres de recherches. En Suisse, la Swiss Quantum Initiative, lancée en 2022, vise à promouvoir la recherche nationale en quantique. Entreprises, universités et hautes écoles sont mandatées pour pousser la recherche et l’innovation, afin d’établir des moyens d’utilisation mais aussi de protection face aux technologies quantiques — la cryptographie post-quantique.
Actuellement, les ordinateurs quantiques ne sont pas prêts. Ils souffrent d’abord des problématiques d’interférence. Les qubits sont modifiés par leur environnement: la température de la pièce, le matériau des conducteurs, le nombre de qubits, perturbent et faussent les calculs. Ainsi, si la puissance de calcul augmente exponentiellement en fonction du nombre de qubits, cet accroissement augmente les risques d’interférences.
Le principe d’intrication expose quant à lui qu’une modification sur un qubit entraîne des changements sur les autres qubits, et ce quelle que soit la distance entre eux. Chaque altération redéfinit alors l’ensemble du calcul.
En outre, les serveurs doivent idéalement être refroidis à -272 °C, une condition difficile à maintenir et extrêmement énergivore.
«Les chercheur·euse·s s’évertuent aujourd’hui à trouver des solutions pour contrer ces erreurs de fonctionnement», ajoute le professeur Nabil Abdennadher.
Pour explorer plus avant cette thématique, l’HEPIA organise une conférence le 12 mai 2026 à 12h, dans ses locaux, avec l’intervenant Cosma Belli, directeur «Southern & Western Europe», responsable pays Italie, spécialiste en informatique quantique pour le calcul de haute performance (HPC) et IA chez IQM Quantum Computers.
Cette présentation en anglais offrira un aperçu des activités de R&D menées dans l’entreprise finlandaise, une des premières au monde à commercialiser des ordinateurs quantiques.
La discussion soulignera les compétences clé requises dans le secteur de l'informatique quantique et les principaux défis à relever.
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