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Une limitation fondamentale pour les ordinateurs quantiques

 
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Jackie
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PostPosted: 09/07/2005 03:17:54
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Une limitation fondamentale pour les ordinateurs quantiques
Posté par Michel le Samedi 9 Juillet 2005

Les ordinateurs quantiques qui stockeront des informations dans des bits "quantiques" (ou qubits) seront confrontés à une limitation fondamentale. C'est ce que soutiennent des physiciens théoriques néerlandais du FOM (Foundation for Fundamental Research on Matter) et de l'Université de Leyde dans un article récemment publié dans la revue Physical Review Letters.


Qubit au microscope électronique
(Université de Delft)


Un ordinateur quantique ne peut fonctionner que si l'information existe suffisamment longtemps pour être traitée. La cohérence du qubit garantit que l'information quantique demeure intacte. Mais les chercheurs ont découvert que cette cohérence disparaît spontanément avec le temps et avec elle l'information stockée. Ceci pourrait poser un problème considérable pour le développement d'un ordinateur quantique.

Un ordinateur quantique se sert du fait qu'un système mécanique quantique, c'est-à-dire un électron, un atome ou même un plus grand système à base de supraconducteurs, peut simultanément exister dans deux états. Normalement, un des deux états disparaît dès que le système entre en contact avec le monde extérieur. La cohérence disparaît alors en raison du processus de "décohérence" et l'information du qubit est perdue.

Un bit quantique typique se compose d'un grand nombre de particules et il existe donc inévitablement pour ce qubit un grand nombre de possibilités d'être influencé par son environnement et d'être soumise ainsi à la décohérence. Jasper van Wezel, Jeroen van den Brink et Janv. Zaanen, de l'Institut Lorentz de l'Université de Leyde ont étudié la possibilité de maintenir la cohérence d'un qubit isolé.

A leur grande surprise, ils ont découvert que cette cohérence tend à disparaître spontanément, même sans influence externe. Le processus de dégradation est lié à l'occurrence de la brisure de symétrie spontanée en mécanique quantique. En physique classique un exemple analogue de ce processus est la cristallisation spontanée dans une solution dans laquelle un cristal peut spontanément apparaître, ce qui brise la structure du fluide.

Selon les prévisions des chercheurs, la cohérence pour certains concepts fortement prometteurs dans l'étude des qubits disparaîtra après environ une seconde. En outre, le processus se produira d'autant plus rapidement que les qubits seront petits. Tout cela semble bien poser une limitation fondamentale pour le développement des qubits. La recherche expérimentale devra maintenant démontrer si ce phénomène se produit réellement.

Source: Netherlands Organization for Scientific Research

http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=1522


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PostPosted: 09/07/2005 03:17:54
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glevesque
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PostPosted: 09/07/2005 05:26:37
Salut Jackie

Et oui, cette fameuse cohérence quantique qui découle directement des équations du chat symbolique de Schrodinger, et qui stipule entre autre la non localité quantique ou peut exister une particule dans deux états simultanément, il s'agit du comportement ondulatoire attribué aux particule, comme le démontre l'expérience des fentes de Young. Un électron par exempe passe par les deux fentes en même temps et c'est ce qui provoque les interférences, il s'agit d'un comportment ondulatoire et non d'un déplacement !)

En fait cela découle directement de la dualité onde et particule de la Mécanique Quantique, mais en fait il ne s'agit pas de ni l'une et ni l'autre mais plutot d'une autre chose qu'on associe directement aux comportement de champs d'énergie stationnaire (donc ni onde et ni particule mais simplement une excitation localisé d'un champs d'énergie vibratoire ou interaction).

Le déterminisme provient de la décohérence quantique par le mécanisme de la réduction indéterministe du paquet d'onde, qui représente l'ensemble des probabilité qui crois sous forme sphérique du point d'émission à la vitesse de la lumière et dont le front de l'onde est représenté (formalisme mathématique quantique) par l'amplitude de probabilité. de cela découle véritablement l'origine du hasard quantique et de l'aspect fondamentalisme du pure réductionnisme matérialisme. La réduction du paquet d'onde intervient dans les différents aspects interactionnels de la matière-énergie, avec l'intervension de l'indétermination ou incertitude d'Heizenberg, qui va s'en suivre par la suite sur le plan expérimentale et instrumentale (qui découle d'un phénomène relativiste sur la détermination simultané non possible de la position/vitesse d'une particule) !

Tout ça pour dire que les ordinateurs quantique ne sont pas pour demain !

Gilles
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