Le calcul quantique

En informatique, la notion de « bit », unité élémentaire d’information, est souvent discutée en termes mathématiques, par exemple lorsqu’on aborde les opérations booléennes ou la capacité d’un canal de transmission. Ceci est justifié par l’universalité de la plupart des algorithmes de calcul et des protocoles de communication, qui sont largement indépendants des détails concrets de l’implémentation physique des signaux. Toutefois, quand on s’intéresse aux limites ultimes du traitement de l’information, et en particulier à celles de ses caractéristiques comme le débit, le volume de données, la consommation d’énergie, le temps de latence, etc., la nature physique des degrés de liberté porteurs de l’information et leurs interactions mutuelles deviennent cruciales. Dans les cours de physique mésoscopique, nous explorons la physique des dispositifs et des circuits électroniques qui traitent l’information au niveau le plus élémentaire : le un et le zéro sont représentés par la présence et l’absence d’un quantum d’excitation des champs électromagnétiques du circuit. Les leçons de cette année ont abordé les principes fondamentaux du calcul quantique, la manipulation coordonnée des bits d’un registre quantique.