Savez-vous ce qu’est l’informatique quantique? C’est le sujet de l’heure! Une série d’énigmes a justement été créée par l’Institut quantique de l’Université de Sherbrooke (UdeS) pour faire connaître cette discipline et recruter de nouveaux adeptes en leur proposant un défi.
Lorsqu’on pense à la programmation quantique, bien des gens ont un concept flou en tête. Les plus informés penseront peut-être à l’ordinateur quantique, le Graal en informatique. « Il pourra venir à bout de problèmes qui ne pourront jamais être résolus sur un ordinateur classique », indique Ghislain Lefebvre, responsable – développement des partenariats à l’Institut quantique de l’UdeS, qui accueille des étudiants des cycles supérieurs.
Dans un ordinateur classique, l’information est encodée sous la forme de bits, qui existent sous deux états (ouvert ou fermé). Dans la programmation quantique, on se retrouve avec des bits qui peuvent avoir deux états tout à la fois, grâce aux lois étranges de la physique qui concernent l’infiniment petit.
Pour attirer des jeunes dans le domaine – et on en a besoin! –, il faut leur faire vivre une première incursion dans cet univers un peu fou. Voilà pourquoi l’Institut quantique a bâti une série d’énigmes à saveur quantique à résoudre.
Café et trésors
Il y a une progression dans le niveau de difficulté des énigmes (représenté par un nombre croissant de cafetières bien pleines!), mais tout de même : ne réalise pas une énigme quantique qui veut! Pour y arriver, il faut maîtriser des concepts de base en programmation quantique, et c’est ce que permet la première capsule vidéo de la série. Elle explique ce qu’est la sphère de Bloch, l’intrication, la superposition d’états et les portes logiques quantiques.
On est ensuite prêt à affronter les gardiens de deux portes qui cachent (ou pas!) un trésor; puis à deviner la couleur de cheveux d’individus placés à la queue leu leu en ne voyant que la première tête; et on tente aussi de gagner un diamant en maîtrisant un échiquier à quatre cases. Fronçage de sourcils et grattage de front garantis!
« Le premier défi est de cartographier chacune des énigmes avec les portes logiques quantiques, puis il faut la résoudre », explique Ghislain Lefebvre.
Vous avez envie de pousser l’expérience encore plus loin? Il est possible de résoudre les énigmes sur un véritable ordinateur quantique. « IBM a des prototypes avec des taux encore élevés d’erreur, mais c’est possible d’y avoir accès gratuitement, indique Ghislain Lefebvre. Ils peuvent résoudre nos énigmes les plus simples. C’est intéressant, parce que c’est un premier contact avec un ordinateur quantique. »
Le test du réel
Pour accéder à ces engins fabuleux, il suffit d’ouvrir un compte et d’y importer l’algorithme qu’on a créé.
Il est aussi possible d’aller plus loin dans la compréhension des énigmes en réalisant des exercices conçus en collaboration par l’Institut quantique et Qiskit, une interface libre de programmation d’ordinateurs quantiques mise en place par IBM.
« Ces capsules et ces exercices sont intéressants pour les jeunes qui envisagent de s’inscrire au baccalauréat en sciences de l’information quantique de l’UdeS, indique Ghislain Lefebvre, mais aussi pour toutes les personnes curieuses qui souhaitent en apprendre plus sur ce domaine en pleine explosion. »
Un voyage dans un monde pour le moins dépaysant! Il commence ici:
