Rendre les phénomènes hantés utilisables
Le dernier "rendez-vous local" du président de l'ETH Ralph Eichler lui tenait à c?ur : avec cinq autres experts de l'ETH, il a fait découvrir aux représentants de l'économie, de la politique et de la science le monde extraordinaire de la physique quantique et leur a montré comment elle pourrait être utilisée à l'avenir sur le plan économique.
Il y a six ans et demi, le président de l'ETH Ralph Eichler a lancé la série de manifestations "Lokaltermin" afin de faire conna?tre aux représentants intéressés de l'économie, de la politique et de la science des thèmes de recherche stratégiquement importants pour l'ETH.
Lundi dernier, il a profité de l'occasion pour présenter un sujet qui lui tenait à c?ur depuis le lancement de la discussion locale : "Quantum Engineering - de la théorie de la physique quantique à l'utilisation technique" .
"La physique quantique a un grand potentiel économique ; en tant que sujet, elle reste cependant difficile pour beaucoup", a déclaré Eichler en guise d'introduction. En 1927, Niels Bohr et Wolfgang Pauli avaient déjà parlé du potentiel de la physique quantique et de son avenir inconnu. Aujourd'hui, on comprend mieux la physique quantique et on peut mieux contr?ler les effets de la physique quantique ; "mais il est clair que la poursuite du développement en vue de l'utilisation dans des appareils nécessite des investissements élevés dans la recherche et le développement, qui doivent être pris en charge avant tout par le secteur public", a déclaré Eichler.
La physique ancienne dans des appareils modernes
"Les systèmes actuels sont basés sur la physique ancienne", a complété Klaus Ensslin, professeur de physique expérimentale à l'ETH Zurich, qui a introduit les invités du rendez-vous local dans le monde abstrait des quanta. "Un bit quantique ne prend pas l'état un ou zéro comme un bit traditionnel sur lequel sont basés les ordinateurs actuels. Il peut être les deux à la fois. "Pour le président de la Confédération Didier Burkhalter, ce serait un avantage, il pourrait alors simultanément faire de la politique à Berne et instaurer la paix en Ukraine".
![Vue agrandie : Klaus Ensslin](/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2014/09/spukhafte-phaenomene-nutzbar-machen/_jcr_content/news_content/textimage_0/image.imageformat.text50percent.1281848709.jpg)
Selon eux, ce parallélisme est le grand avantage d'un système quantique. "Ainsi, un ordinateur quantique pourrait résoudre certains problèmes beaucoup plus rapidement qu'un ordinateur traditionnel, par exemple la décomposition en facteur premier d'un grand nombre, ce qui pourrait être utilisé aujourd'hui pour la technique de cryptage. D'autre part, la mécanique quantique peut être utilisée pour un type de cryptage de données plus s?r, appelé cryptographie quantique. Des appareils correspondants sont déjà vendus, a déclaré le physicien de l'ETH. "Peut-être que dans quelques années, ils seront la norme pour l'échange de données dans les grandes entreprises".
Utiliser les phénomènes quantiques - mais comment ?
Une grande partie de ce qui est découvert dans les sciences quantiques relève encore du savoir fondamental. Ou comme l'a formulé Lothar Thiele, professeur d'informatique technique au Département de physique et d'électrotechnique : "Les physiciens veulent comprendre les systèmes quantiques, les ingénieurs veulent savoir comment ils pourraient les rendre utilisables. Les bases de la physique sont désormais bien établies, mais on n'a pas encore tout à fait compris comment les "phénomènes hantés" du monde quantique pouvaient être exploités. Pour cela, il faut avant tout une collaboration plus étroite entre différentes disciplines, comme l'électrotechnique, la physique, les mathématiques, mais aussi la biologie, car on y trouve des systèmes quantiques naturels comme la photosynthèse.
L'ancien élève de l'ETH Felix Mayer, co-CEO de Sensirion, a clairement indiqué que l'utilisation des phénomènes de la mécanique quantique n'était pas pour demain. "Pour Sensirion, il n'y aura pas non plus demain de produit basé sur la physique quantique". Son entreprise continue de miser sur la physique classique, tout au plus en exploitant la frontière avec les systèmes quantiques. L'entreprise est sur le marché depuis 15 ans. "Pendant ce temps, aucune application de la mécanique quantique n'est apparue, et aucune n'est encore en vue. Souvent, les choses prennent plus de temps que prévu", a-t-il déclaré.
Le professeur de l'ETH Andreas Wallraff, directeur du Quantum Device Lab, voit une application la plus probable dans le traitement quantique de l'information. De grandes entreprises comme IBM investissent beaucoup dans ce domaine. Comme application possible, il pourrait imaginer un ordinateur de taille moyenne permettant par exemple de réaliser des simulations quantiques de petites molécules.
Cet ordinateur quantique serait l'évolution des petits systèmes informatiques quantiques actuels, qui fonctionnent avec quelques qubits. La question se pose toutefois de savoir comment un ordinateur fonctionnant avec un très grand nombre d'éléments qubit peut traiter des informations. Le bienfait du parallélisme pourrait se retourner contre lui : "La simultanéité joue un r?le important dans un tel système".
Les partenariats aident à faire des sauts quantiques
Dans son discours de cl?ture, Ralph Eichler a clairement indiqué que l'ETH Zurich était déjà bien positionnée dans le domaine des sciences quantiques, mais que le moment était venu de faire de l'ingénierie quantique un centre à l'ETH. Une nouvelle chaire dans ce domaine est déjà en cours de création, mais cela ne suffira pas à lui seul. "Jusqu'à présent, les sauts quantiques ont surtout été possibles gr?ce à des partenariats, il doit en être de même pour la science quantique", a déclaré Eichler à la fin de sa dernière manifestation locale, organisée en collaboration avec l'ETH Zurich Foundation.
Galerie Rendez-vous local Ingénierie quantique
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Klaus Ensslin, Felix Mayer (co-CEO Sensirion) et Lothar Thiele (de gauche à droite) s'entretiennent avec animation. -
Lothar Thiele a bien décrit les propriétés presque insaisissables des quanta en les qualifiant de "phénomènes hantés". -
Tables rondes au rendez-vous local. -
Les physiciens Renato Renner (au centre) et Andreas Wallraff (à droite) en discussion décontractée avec des personnes intéressées. -
Le président de l'ETH Ralph Eichler, qui quittera ses fonctions fin 2014, a consacré son dernier rendez-vous local à la pyhsique quantique.