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L’innovation quantique : la promesse d’une nouvelle ère technologique
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L’innovation quantique : la promesse d’une nouvelle ère technologique

Les technologies quantiques, objet d’un rapport qui doit orienter la stratégie française pour investir dans ce domaine, utilisent des propriétés surprenantes de la matière à l’échelle de l’infiniment petit, promettant une révolution du calcul et du traitement de l’information. Mais des obstacles restent à lever avant d’arriver à les maîtriser pleinement.

Qu’est-ce que la mécanique quantique ?

La physique quantique, différente de la physique classique, est un outil de description de la matière à l’échelle microscopique. Elle est apparue au début du XXe siècle, lorsqu’on a voulu clarifier la nature réelle de la lumière : était-elle onde ou particule ?

Reprenant les théories du physicien Max Planck – qui avait introduit la notion de « quanta » pour désigner des particules d’énergie – Albert Einstein révolutionnait le monde, en expliquant que la lumière était à la fois une onde et une particule.

La mécanique quantique repose sur cette dualité, selon laquelle un objet peut se retrouver dans plusieurs états à la fois. Le physicien Erwin Schrödinger avait imaginé un chat enfermé dans une boîte avec une fiole de poison qui serait mort et vivant en même temps – expérience totalement théorique illustrant la difficulté à saisir cette discipline contre-intuitive, à la réputation ardue.

Si cet « à la fois » peut difficilement se généraliser au niveau macroscopique, au niveau de l’infiniment petit, c’est bien une réalité. « Dès qu’on miniaturise les choses, on est obligés de prendre en compte la mécanique quantique », explique à l’AFP Daniel Hennequin, chercheur au CNRS.

Selon cette mécanique, un objet peut se retrouver dans plusieurs états en même temps, qui peuvent se superposer. C’est le cas des qubits, brique de base de l’informatique quantique : contrairement aux bits classiques, qui n’ont que deux états possibles (0 ou 1), les qubits ont une infinité d’états possibles. En arrivant à les superposer, puis les intriquer entre eux (lier les uns aux autres), il est possible de réaliser plusieurs calculs à la fois.

Quelles sont ses applications ?

GPS, transistors, laser, disques durs… les applications issues de la théorie quantique sont multiples. « Ce sont les composants de base de l’ère numérique », explique une note de la Fondation Mines-Télécom. Les évolutions sont apparues progressivement, découlant de « l’exploitation de cette nouvelle compréhension de l’infiniment petit », souligne Daniel Hennequin : le transistor utilise par exemple les effets quantiques des électrons, le laser ceux des photons.

Aujourd’hui, la révolution la plus attendue est l’ordinateur quantique universel, Graal de l’informatique. Il serait capable de traiter des masses de données gigantesques, et réaliserait des opérations dépassant l’imagination, à l’instar de celle de Google qui dit avoir réussi un calcul en trois minutes là où supercalculateur classique aurait mis… 10 000 ans.

L’ordinateur quantique permettrait ainsi de résoudre des problèmes aujourd’hui trop complexes pour les machines classiques, qui deviendraient obsolètes. Une rupture majeure serait d’arriver à faire tourner l’algorithme de Shor, capable de casser le système de chiffrement qui sécurise nos transactions.

D’autres innovations sont aussi très attendues dans le secteurs des communications, où la cryptographie quantique (déjà utilisée par certaines banques) permet un encodage ultra-sécurisé, voire inviolable.  

Enfin, les capteurs quantiques, ultra-sensibles, permettraient des mesures extrêmement précises, comme celle de la gravité dans l’espace.

Quels sont les freins ?

Ces technologies se heurtent à un obstacle physique appelé décohérence, qui fait disparaître les propriétés quantiques au contact du monde extérieur. Pour manipuler des qubits, il faut ainsi choisir des atomes froids, pour éviter qu’ils bougent, et les isoler.

Mais plus il y a de qubits, plus ils perdent leurs capacités, et on n’arrive pas actuellement à en intriquer plus d’une cinquantaine. Or pour faire tourner l’algorithme de Shor par exemple, il en faudrait des milliers. L’ordinateur quantique universel n’est donc pas pour demain.

Mais, comme le souligne le rapport de la députée Paula Forteza, il existe un système hybride associant quantique et ordinateur classique qui, lui, pourrait être prêt d’ici quelques années.

La décohérence freine également les innovations dans la communication spatiale, où, par voie hertzienne, les nombreuses interactions empêchent une continuité quantique, générant des pertes de transmission.


Source : Universcience

L’innovation quantique : la promesse d’une nouvelle ère technologique Actualités

L’innovation quantique : la promesse d’une nouvelle ère technologique

Les technologies quantiques, objet d’un rapport qui doit orienter la stratégie française pour investir dans ce domaine, utilisent des propriétés surprenantes de la matière à l’échelle de l’infiniment petit, promettant une révolution du calcul et du traitement de l’information. Mais des obstacles restent à lever avant d’arriver à les maîtriser pleinement.

Qu’est-ce que la mécanique quantique ?

La physique quantique, différente de la physique classique, est un outil de description de la matière à l’échelle microscopique. Elle est apparue au début du XXe siècle, lorsqu’on a voulu clarifier la nature réelle de la lumière : était-elle onde ou particule ?

Reprenant les théories du physicien Max Planck – qui avait introduit la notion de « quanta » pour désigner des particules d’énergie – Albert Einstein révolutionnait le monde, en expliquant que la lumière était à la fois une onde et une particule.

La mécanique quantique repose sur cette dualité, selon laquelle un objet peut se retrouver dans plusieurs états à la fois. Le physicien Erwin Schrödinger avait imaginé un chat enfermé dans une boîte avec une fiole de poison qui serait mort et vivant en même temps – expérience totalement théorique illustrant la difficulté à saisir cette discipline contre-intuitive, à la réputation ardue.

Si cet « à la fois » peut difficilement se généraliser au niveau macroscopique, au niveau de l’infiniment petit, c’est bien une réalité. « Dès qu’on miniaturise les choses, on est obligés de prendre en compte la mécanique quantique », explique à l’AFP Daniel Hennequin, chercheur au CNRS.

Selon cette mécanique, un objet peut se retrouver dans plusieurs états en même temps, qui peuvent se superposer. C’est le cas des qubits, brique de base de l’informatique quantique : contrairement aux bits classiques, qui n’ont que deux états possibles (0 ou 1), les qubits ont une infinité d’états possibles. En arrivant à les superposer, puis les intriquer entre eux (lier les uns aux autres), il est possible de réaliser plusieurs calculs à la fois.

Quelles sont ses applications ?

GPS, transistors, laser, disques durs… les applications issues de la théorie quantique sont multiples. « Ce sont les composants de base de l’ère numérique », explique une note de la Fondation Mines-Télécom. Les évolutions sont apparues progressivement, découlant de « l’exploitation de cette nouvelle compréhension de l’infiniment petit », souligne Daniel Hennequin : le transistor utilise par exemple les effets quantiques des électrons, le laser ceux des photons.

Aujourd’hui, la révolution la plus attendue est l’ordinateur quantique universel, Graal de l’informatique. Il serait capable de traiter des masses de données gigantesques, et réaliserait des opérations dépassant l’imagination, à l’instar de celle de Google qui dit avoir réussi un calcul en trois minutes là où supercalculateur classique aurait mis… 10 000 ans.

L’ordinateur quantique permettrait ainsi de résoudre des problèmes aujourd’hui trop complexes pour les machines classiques, qui deviendraient obsolètes. Une rupture majeure serait d’arriver à faire tourner l’algorithme de Shor, capable de casser le système de chiffrement qui sécurise nos transactions.

D’autres innovations sont aussi très attendues dans le secteurs des communications, où la cryptographie quantique (déjà utilisée par certaines banques) permet un encodage ultra-sécurisé, voire inviolable.  

Enfin, les capteurs quantiques, ultra-sensibles, permettraient des mesures extrêmement précises, comme celle de la gravité dans l’espace.

Quels sont les freins ?

Ces technologies se heurtent à un obstacle physique appelé décohérence, qui fait disparaître les propriétés quantiques au contact du monde extérieur. Pour manipuler des qubits, il faut ainsi choisir des atomes froids, pour éviter qu’ils bougent, et les isoler.

Mais plus il y a de qubits, plus ils perdent leurs capacités, et on n’arrive pas actuellement à en intriquer plus d’une cinquantaine. Or pour faire tourner l’algorithme de Shor par exemple, il en faudrait des milliers. L’ordinateur quantique universel n’est donc pas pour demain.

Mais, comme le souligne le rapport de la députée Paula Forteza, il existe un système hybride associant quantique et ordinateur classique qui, lui, pourrait être prêt d’ici quelques années.

La décohérence freine également les innovations dans la communication spatiale, où, par voie hertzienne, les nombreuses interactions empêchent une continuité quantique, générant des pertes de transmission.


Source : Universcience

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

11 - Aude

►Le 26 février

"NARBOLYMPIADES"

Mens sana in corpore sano – un esprit sain dans un corps sain ! Venez entraîner votre corps et stimuler votre esprit grâce à des jeux variés : testez votre force au jeu du Juste Poids, défiez vos proches au mot d’esprit, essayez-vous à une posture de yoga et découvrez les muscles d’Hercule… Une expérience ludique et familiale !
Réservation conseillée au 04 68 90 28 90.

Musée Narbo Via
2 avenue André Mècle
11100 Narbonne
04 68 90 28 90
https://narbovia.fr

22 - Côtes d'Armor

►Le 20 mars

SORTIE NATURE
"LA NUIT DE LA GRENOUILLE"

Une soirée de découverte des amphibiens, qui se déroule en deux temps : un diaporama en salle suivi d’une sortie de terrain. Une animation destinée à toute la famille pour découvrir la vie aquatique d'une mare et plus particulièrement les amphibiens qui y vivent. Sur réservation uniquement. Informations au 02 96 50 60 04 (place limitées).

Château de la Hunaudaye
22270 Plédéliac
02 96 34 82 10
www.la-hunaudaye.com

►Du 1er avril au 1er novembre

SOIRÉE ASTRONOMIE
"LA HUNAUDAYE ÉTOILÉE"

Durant une soirée inédite, un astronome éclairé vous invite à observer la voûte céleste depuis la cour du château. Ce spectacle étoilé est accessible à tous et ne nécessite aucune connaissance préalable. Sur réservation uniquement. Inscription au 02 96 34 82 10 (place limitées).

Château de la Hunaudaye
22270 Plédéliac
02 96 34 82 10
www.la-hunaudaye.com

25 - Doubs

►Du 1er mai 2026 au 14 février 2027

EXPOSITION 
"MYSTIFICATION" - ARCHITECTURE ET CINÉMA, LA QUÊTE DE L’ILLUSION

À une époque où les frontières entre le réel et la fiction sont brouillées, l’architecture et le cinéma se rencontrent pour vous inviter à une expérience visuelle immersive à travers l’art de l’illusion.

Saline royale
Grande Rue
25610 Arc et Senans
03 81 54 45 13
www.salineroyale.com

►Du 7 juin au 18 octobre 

FESTIVAL DES JARDINS
"LES INSECTES : LE MONDE DE LA MÉTAMORPHOSE"

Dans les nouveaux jardins du Festival, découvrez un monde visible et fascinant : la beauté des papillons, la mécanique des lucarnes, la cruauté de l’élégante mante religieuse, le vol imposant de l’abeille charpentière ou encore les libellules d’un autre temps…

Saline royale
Grande Rue
25610 Arc et Senans
03 81 54 45 13
www.salineroyale.com

34 - Hérault

►Jusqu'au 1er mars

EXPOSITION
"IMMERSION URBAINE"

Exposition collective et évolutive réunissant plus de 18 artistes. Autour du thème de la récupération, du recyclage et de l’upcycling, chaque artiste construit à partir de cloisons de récupération et d’éléments de cinéma, pour créer un univers singulier. Présente à l’intérieur et aux extérieurs du musée, l'exposition offre aux visiteurs une expérience artistique renouvelée à chaque visite.

Musée Parcelle473
425 avenue frères Buhler
34080 Montpellier
06 66 02 69 29
www.parcelle473.com

38 - Isère

►Jusqu'au 30 mars  

EXPOSITION
"PEINDRE LA LUMIÈRE, DE LA MAQUETTE AU VITRAIL"

Arcabas (1926-2018) s’est intéressé toute sa vie au vitrail qu’il abordait en tant que peintre avant tout. De l'expérience fondatrice de l'église Saint-Hugues aux dernières réalisations du Sacré-Cœur de Grenoble et de Saint-Christophe-sur-Guiers, l’exposition met l’accent sur les maquettes créées par Arcabas et la façon dont elles ont été traduites par les maitres verriers.

Musée arcabas en Chartreuse
Eglise de Saint-Hugues
38380 Saint-Pierre-de-Chartreuse
04 76 88 65 01
https://musees.isere.fr

42 - Loire

►Jusqu'au 2 mars

"ATELIERS VACANCES"
MUSÉE DU TISSAGE ET DE LA SOIERIE

Les vacances approchent et avec elles le nouveau programme d'animations du musée ! Avec des alpagas, des attrape-rêves carnavalesques et un nouvel atelier créatif qui plaira aux enfants ! 

Musée du tissage et de la soierie
125 Place Vaucanson
42510 Bussières
04 77 27 33 95 
www.museedutissage.com

52 - Haute-Marne

►Jusqu'au 19 avril 

EXPOSITION 
"175 ANS DE CRÉATION BRASSICOLEÀ SAINT-DIZIER"

La brasserie du fort carré a été un des fleurons économiques de Saint-Dizier. En activité de 1796 à 1955, elle marqué le paysage urbain de la ville, et est à l’origine de la construction de la Tour Miko. Des techniques de productions de la bière, au nombreux objets publicitaires, l’exposition retracera l’histoire d’une brasserie restée dans les mémoires.

Musée de Saint-Dizier
17 rue de la Victoire 
52100 Saint-Dizier
03 25 07 31 50
www.saint-dizier.fr

53 -  Mayenne

►Jusqu'au 27 février

"ATELIERS ET ANIMATIONS"
LA CITÉ DU LAIT

Pendant les vacances scolaires, la Cité du Lait ouvre ses portes aux plus petits avec des ateliers et des animations adaptés à leur âge. Atelier gourmand de l'hiver, Apprenti framager, Maître beurrier, Barri à la ferme, Elixir lacté, parcours ludique. Réservation en ligne.

La Cité du Lait
18 rue Adolphe Beck 
53000 Laval
02 43 59 51 90
www.lacitedulait.com

62 - Pas-de-Calais

►Jusqu'au 7 mars

EXPOSITION DE PEINTURES DE BERNARD CLARISSE

Les œuvres présentées au musée sont une interprétation du travail de la terre, inspirée par la lecture des auteurs grecs et par l’histoire de l’art. Les mercredis, samedis et dimanches de 14h30 à 17h30. Entrée gratuite. Visites de groupes sur rdv les lundis, mardis et jeudis.

Musée municipal Bruno Danvin
Rue Oscar Ricque
62130 Saint-Pol-sur-Ternoise
03 21 04 56 25 / 07 89 08 15 64 
www.saintpolsurternoise.fr

63 - Puy de Dôme

►Jusqu''au 1er mars 

EXPOSITION 
"LE MOBILIER BIJOU" DE GUILLAUME PIÉCHAUD"

Découvrez l’importante rétrospective consacrée à cet artiste unique qui regroupe un ensemble inédit d’œuvres et d’objets personnels retraçant son riche parcours, des ateliers de bijouteries à la confection de mobilier monumental. De nombreuses animations pour les enfants en lien avec l'univers du designer Guillaume Piéchaud sont disponibles durant les vacances d'automne !

Musée Mandet
14 rue de l’Hôtel de Ville
63200 Riom
04 73 38 18 53
www.rlv.eu/decouvrir/musees/musee-mandet-1

65 - Hautes-Pyrénées

►Jusqu'au 8 mars 

ANIMATIONS
"ALLUMER UN FEU AU PALÉOLITHIQUE"

Nos guides animateurs vous proposent de découvrir les 2 techniques d’allumages du feu au paléolithique : percussion et friction. À quoi servait le feu ? Quelles étaient les techniques utilisées ? À travers une rencontre authentique avec notre guide animateur, vous êtes sensibilisés à une découverte majeure de la préhistoire.

Grottes de Gargas / Nestplori@
81 route de Gargas
65660 Aventignan
05 62 98 81 50
www.grottesdegargas.fr

67 - Bas-Rhin

►Jusqu’au 29 mars

EXPOSITION
"UN AMOUR DE LALIQUE – UNE IDÉE DE PARADIS"

Une sélection d’œuvres de la collection du Fonds Régional d’Art Contemporain (FRAC) Alsace entre en résonance avec un choix effectué parmi les pièces conservées au musée Lalique. Pour cette première collaboration, c’est une certaine vision du paradis qui est proposée au fil de l’exposition. 

Musée Lalique
40 rue du Hochberg
67290 Wingen-sur-Moder
03 88 89 08 14
www.musee-lalique.com

68 - Haut-Rhin

►Jusqu'au 1er mars 

EXPOSITION
"STRUCTURES EN DÉRIVE"

La Fondation Fernet-Branca présente Structures en dérive, une exposition réunissant neuf artistes aux pratiques photographiques et transdisciplinaires.
L’exposition explore la photographie comme terrain d’expérimentation, entre approche documentaire et poétique.

Fondation Fernet-Branca
2 rue du Ballon
68300 Saint-Louis 
03 89 69 10 77
www.fondationfernet-branca.org

71 - Saône-et-Loire

►Février

"ATELIERS PÉDAGOGIQUES" 
LA MAISON DU CHAROLAIS

À la Maison du Charolais, les enfants sont tour à tour apprentis Chefs, p’tits artistes ou explorateurs ! 
10 & 18 février : Atelier cuisine "hamburger de la St Valentin" (pain de couleur rose, à la betterave). 10 février : Atelier artistique "l’amour vache" (cœur en bois à peindre avec vache en feutrine à découper). 17 février : Atelier cuisine "igloo charolais et son île flottante". 18 février : Atelier artistique "la charolaise s’habille" (recycle tes vieux vêtements).

La Maison du Charolais
43 route de Mâcon (RCEA N79 sortie 12)
71120 Charolles
03 85 88 04 00
www.maison-charolais.com

75 - Paris

►Jusqu'au 10 janvier 2027

ZEUS, LE CHEVAL MÉTALLIQUE AU MUAM

Le musée accueille sur son parvis le cheval métallique Zeus, œuvre monumentale qui a marqué les esprits lors de la cérémonie d’ouverture des Jeux Olympiques et Paralympiques de Paris 2024.
Jusqu'au 29 mars 2026, dans le chœur de l’église Saint-Martin-des-Champs du MuAM, une exposition exceptionnelle intitulée "Zeus, chef-d’œuvre d’artisans" retrace la genèse et la fabrication de cette œuvre.

Musée des Arts et Métiers
60 rue Réaumur
75003 Paris
01 53 01 82 63
www.arts-et-metiers.net

►Jusqu'au 13 décembre

EXPOSITION
"CHAÏM KALISKI - JIM D’ETTERBEEK"

Double graphique de l’artiste, Jim d’Etterbeek est le titre d’une monumentale œuvre dessinée sur l’Occupation à Bruxelles, constituée de plus de cinq mille dessins de Chaïm-Charles Kaliski (1929-2015), être singulier dont l’existence fut à jamais marquée par la Shoah.

Musée d’art et d’histoire du Judaïsme
71 rue du Temple
75001 Paris
01 53 01 86 53
www.mahj.org

►Jusqu'au 28 février 

EXPOSITION
"CLEMENCEAU ET LA GRÈCE"

Cette exposition met en lumière la relation profonde et inspirante que Georges Clemenceau a entretenue avec l’Hellade tout au long de sa vie. Cette passion, née de son éducation, a marqué sa carrière politique et sa vision du monde ainsi que son engagement pour la démocratie et la culture.

Musée Clemenceau
8 rue Benjamin Franklin
75116 Paris
01 45 20 53 41
https://musee-clemenceau.fr

►Jusqu'au 8 mars 

EXPOSITION
"DENISE BELLON. UN REGARD VAGABOND"

Le mahJ présente la première rétrospective à Paris, rassemblant près de 300 photographies, objets, lettres et publications, consacrée à Denise Bellon (1902-1999). Photographe humaniste, pionnière du photojournalisme et compagne de route des surréalistes, son œuvre singulière et méconnue court des années 1930 aux années 1970.

 Musée d’art et d’histoire du Judaïsme
71 rue du Temple
75001 Paris
01 53 01 86 53
www.mahj.org

►Jusqu'au 17 mai 

EXPOSITION "FLOPS" 

Échec, bide, raté, fiasco… on estime que neuf innovations sur dix échouent et les raisons de la galère ne sont pas toujours évidentes ! En explorant les "bides" comme les trajectoires de réussites inattendues, l’exposition Flops-?! propose une lecture bienveillante de l’échec et ouvre la voie à une découverte singulière des collections du MuAM – Musée des Arts et Métiers.  

Musée des Arts et Métiers
60 rue Réaumur
75003 Paris
01 53 01 82 63
www.arts-et-metiers.net

►Jusqu'au 31 juillet 

EXPOSITION
"L’ÉTOFFE DES RÊVES"

Le vent de l’Art Brut et du surréalisme soufflera sur les 300 œuvres des 36 artistes réunis dans tout l’espace de la Halle Saint Pierre. "L’Étoffe des rêves" est le fruit d’une collaboration entre la Halle Saint Pierre et le Centre international du surréalisme et de la Citoyenneté mondiale à Saint-Cirq-Lapopie.

Halle Saint Pierre
2 rue Ronsard
72018 Paris
01 42 58 72 89
www.hallesaintpierre.org

84 - Vaucluse

►Jusqu'en mars 

EXPOSITION
"Les VOYAGES"

L'exposition Centenaire Robert Laurent-Vibert : Les Voyages donne un aperçu de l'héritage de Laurent-Vibert à travers sa collection privée sur le thème du voyage. 

Château de Lourmarin
2 avenue Laurent Vibert
84160 Lourmarin
04 90 68 15 23
www.chateaudelourmarin.com

Lieux:
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