Qu'est-ce que la programmation quantique?
La programmation quantique est un moyen de simuler des problèmes et des algorithmes quantiques dans un espace informatique en utilisant l’un des langages de programmation conçus pour cette tâche. Bien que la programmation quantique repose sur la programmation informatique, elle est conçue du point de vue d'un scientifique plutôt que d'un programmeur. Il existe des langages de programmation standard qui peuvent être utilisés pour cette cause, mais ils n'acceptent pas facilement les commandes de physique quantique et peuvent donc être difficiles à manier à cette fin. Les algorithmes peuvent nécessiter beaucoup d’énergie pour être simulés. L’ordinateur utilisant ce langage doit donc être suffisamment puissant pour effectuer la simulation sans panne.
Les chercheurs et les scientifiques utilisent couramment des algorithmes quantiques pour résoudre des problèmes et pour des applications réelles, mais résoudre des problèmes sur papier ou au moyen d'une calculatrice n'est souvent pas aussi immersif qu'une simulation. Avec la programmation quantique, l'utilisateur peut entrer un algorithme et l'ordinateur montrera exactement ce qui se passe lorsque les valeurs sont utilisées dans le monde réel. Cela peut aider avec des expériences et dans la création de produits qui reposent sur la physique.
À l’extérieur, la programmation quantique peut sembler être n’importe quel autre langage de programmation informatique, mais quelques différences l’améliorent pour l’utilisation de la physique quantique. Par exemple, il existe des commandes que l’on ne trouve pas couramment dans d’autres langues et qui aident les utilisateurs à entrer des algorithmes quantiques. Contrairement aux autres langages pouvant créer des programmes ou obliger l'ordinateur à effectuer de nombreuses actions différentes, le langage ne peut que former des simulations. Certaines étiquettes courantes utilisées en programmation sont modifiées pour mieux correspondre aux étiquettes et expressions utilisées en physique quantique.
Avant la programmation quantique, les langages de programmation remplissaient partiellement ce rôle, mais de nombreux problèmes les empêchaient de devenir populaires. D'une part, les langues n'étaient pas optimisées pour les algorithmes quantiques. L'autre différence majeure est que les mesures et les valeurs doivent être des mesures informatiques, telles que des bits et des pixels, qui se révèlent difficiles à manier.
Certains algorithmes quantiques petits et basiques nécessitent très peu d’énergie pour simuler, mais la majorité des simulations effectuées via la programmation quantique nécessitent plus d’énergie et produisent plus de chaleur que ne peuvent en supporter la plupart des ordinateurs classiques. Cela signifie que des serveurs sont généralement nécessaires pour aider à traiter l'algorithme sans provoquer le crash de l'ordinateur. L'ordinateur peut également nécessiter une mise à niveau du refroidissement pour éviter toute surchauffe, même si cela est surtout nécessaire pour les personnes qui simulent en permanence des algorithmes très avancés.