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Séance de cours

Quantum et nanocomputing

Description

Cette séance de cours couvre les fondamentaux de l'informatique quantique, y compris les qubits, la superposition, les portes quantiques, la transformation quantique de Fourier et l'algorithme de Shor pour la sécurité des communications. Il traite également de la transformation discrète conventionnelle de Fourier et du chiffrement à clé publique à l'aide de RSA. La séance de cours explore la transformation quantique de Fourier, des exemples de calculs quantiques et la mise en œuvre de l'algorithme de Shor dans un ordinateur quantique réel. L'instructeur fournit des informations sur l'accélération de l'algorithme de Shor, les implémentations expérimentales et la réduction des qubits dans l'informatique quantique.

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Source officielle

Proximité ontologique

Informatique théorique

Theory of computation: Informatique quantique

Génie informatique

Sécurité des systèmes d'information: Cryptographie asymétrique

Concepts associés (32)

Informatique quantique

L'informatique quantique est le sous-domaine de l'informatique qui traite des calculateurs quantiques et des associés. La notion s'oppose à celle d'informatique dite « classique » n'utilisant que des phénomènes de physique classique, notamment de l'électricité (exemple du transistor) ou de mécanique classique (exemple historique de la machine analytique). En effet, l'informatique quantique utilise également des phénomènes de la mécanique quantique, à savoir l'intrication quantique et la superposition.

Superconducting quantum computing

Superconducting quantum computing is a branch of solid state quantum computing that implements superconducting electronic circuits using superconducting qubits as artificial atoms, or quantum dots. For superconducting qubits, the two logic states are the ground state and the excited state, denoted respectively. Research in superconducting quantum computing is conducted by companies such as Google, IBM, IMEC, BBN Technologies, Rigetti, and Intel. Many recently developed QPUs (quantum processing units, or quantum chips) utilize superconducting architecture.

Qubit

En informatique quantique, un qubit ou qu-bit (quantum + bit ; prononcé ), parfois écrit qbit, est un système quantique à deux niveaux, qui représente la plus petite unité de stockage d'information quantique. Ces deux niveaux, notés et selon le formalisme de Dirac, représentent chacun un état de base du qubit et en font donc l'analogue quantique du bit. Grâce à la propriété de superposition quantique, un qubit stocke une information qualitativement différente de celle d'un bit.

Transformée de Fourier quantique

En informatique quantique, la transformée de Fourier quantique (TFQ) est une transformation linéaire sur des bits quantiques, et est l'analogie quantique de la transformée de Fourier discrète. La transformée de Fourier quantique est l'un des nombreux algorithmes quantiques, qui incluent notamment l'algorithme de Shor qui permet de factoriser et de calculer le logarithme discret, l'algorithme d'estimation de phase quantique qui estime les valeurs propres d'un opérateur unitaire et les algorithmes traitant du problème de sous-groupe caché .

Algorithme de Shor

En arithmétique modulaire et en informatique quantique, l’algorithme de Shor est un algorithme quantique conçu par Peter Shor en 1994, qui factorise un entier naturel N en temps O et en espace . Beaucoup de cryptosystèmes à clé publique, tels que le RSA, deviendraient vulnérables si l'algorithme de Shor était un jour implanté dans un calculateur quantique pratique. Un message chiffré avec RSA peut être déchiffré par factorisation de sa clé publique N, qui est le produit de deux nombres premiers.

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Séances de cours associées (39)

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Explore la génération de nombres quantiques aléatoires, en discutant des défis et des implémentations de générer une bonne randomité à l'aide de dispositifs quantiques.

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Couvre les bases du calcul quantique, en mettant l'accent sur les qubits supraconducteurs, les défis d'échelle et les applications potentielles.

Distribution de clés quantiques : sécurité et applications

Nicolas Sangouard explore la distribution de clés quantiques, ses vulnérabilités aux ordinateurs quantiques et l’importance des protocoles de distribution de clés sécurisés.

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Introduit les bases du calcul quantique, couvrant les qubits, la superposition, l'enchevêtrement, les portes quantiques et les algorithmes, soulignant l'efficacité du calcul quantique.

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