Objectifs du cours
Chaque année les ordinateurs sont de plus en plus rapides, mais utilisent fondamentalement tous les principes de la mécanique classique. En 1982, Feynman a formulé l'idée de construire un ordinateur utilisant les lois de la mécanique quantique pour mener à bien des calculs que nos machines ne savent pas réaliser aujourd'hui, tels que la simulation de phénomènes quantiques.
En suivant cette démarche, Bennett et Brassard ont élaboré en 1984 le premier protocole quantique permettant des conversations chiffrées parfaitement sûres, alors qu'une telle sécurité inconditionnelle n'existe pas en informatique classique.
A l'opposé, Shor a montré en 1994 comment la plupart des systèmes cryptographiques classiques actuels deviendraient vulnérables par l'utilisation d'un ordinateur quantique (par ex : carte bleue, signatures numériques, conversation chiffrées...).
Durant ce cours, nous exposerons les resultats principaux et les outils fondamentaux de l'Information Quantique. Ce cours est destiné aux élèves des filières Informatique, Physique et MNO.
Contenu du cours
Ce cours d'approfondissement présente les bases du domaine de l'Information Quantique, du double point de vue de l'informatique (partie du cours faite par Frédéric Magniez) et de la physique (partie du cours faite par Philippe Grangier). Après quelques rappels utiles de Mécanique Quantique, on étudie ainsi les circuits élémentaires de logique quantique (porte de Hadamard, porte C-NOT, téléportation quantique...), puis des algorithmes plus élaborés (algorithme de recherche de Grover, algorithme de factorisation de Shor). Sur le plan physique, on aborde le problème de la décohérence et le principe des codes correcteurs d'erreurs, et on présente des exemples de mises en oeuvre en cryptographie et en calcul quantiques.
Structure du cours avec transparents lundi, 13h45 - 17h30, PC 40
