ordinateur quantique
Un calculateur quantique ou ordinateur quantique, repose sur des propriétés quantiques de la matière : superposition et intrication d'états quantiques. De petits calculateurs quantiques ont déjà été construits dès les années 1990 et des progrès sont en cours. Ce domaine en essor est soutenu financièrement par plusieurs organisations, entreprises ou gouvernements, du fait de l'importance de l'enjeu : au moins un algorithme conçu pour utiliser un circuit quantique, l'algorithme de Shor, rendrait possible de nombreux calculs combinatoires hors de portée d'un ordinateur classique en l'état actuel des connaissances. La possibilité de casser les méthodes cryptographiques classiques est souvent mise en avant. La difficulté actuelle majeure (depuis 2008) concerne la réalisation physique de l'élément de base de l'ordinateur quantique : le qubit. Le phénomène de décohérence, c’est-à-dire de perte des effets quantiques sur le long terme, est le principal frein au développement de l'ordinateur quantique.
Le plus grand obstacle est qu’un état quantique n’est maintenu que tant que l'entité quantique n’interagit avec rien. Lorsque l’état est lu, ou qu’il y a interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une...) avec l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se...), la particule quantique (le "qubit (On nomme qubit (quantum + bit ; prononcé /kyoobit/), parfois écrit qbit, l'état quantique qui représente la plus...)") passe dans un état déterminé et perd donc sa qualité essentielle qui est d'exister dans plus d’un état à la fois. Le défi est d’isoler l'information quantique de son environnement.
L'équipe du Département des Sciences des Matériaux de l’Université d’Oxford avait décidé d’enfermer le qubit dans une "cage" constituée d’une molécule sphérique de Carbone (Table complète - Table étendue) 60 (une "buckyball"), qui a une structure ressemblant à celle d’un ballon de football. Dans une certaine mesure, cela isolait bien le qubit, mais pas suffisamment toutefois.
L’étape suivante a été d’appliquer une méthode appelée "bang-bang": le qubit est à plusieurs reprises frappé par une impulsion puissante de micro-ondes ce qui change complètement la façon dont il interagit avec l'environnement.