Le calcul quantique consomme-t-il plus d’énergie que le calcul classique ?
il est difficile de répondre à cette question car le calcul quantique est encore en développement. Pour l’instant,nous disposons de petits ordinateurs quantiques avec de nombreuses erreurs. Nous n’avons pas encore d’ordinateur quantique tolérant aux pannes, capable d’effectuer des opérations fiables à 100 % et de résoudre efficacement des problèmes pertinents.
Les erreurs se produisent parce que la nature quantique est très fragile.Les états quantiques consistent en une superposition d’états (par exemple, plusieurs positions différentes).Lorsqu’ils interagissent avec l’environnement, ils perdent cette superposition, ce qui implique la disparition de l’data qu’ils contenaient. Par conséquent, les systèmes quantiques que nous pouvons contrôler sont petits et doivent être à très basse température. La principale dépense énergétique du calcul quantique aujourd’hui provient du maintien de ces systèmes suffisamment froids, très proches du zéro absolu (environ -273 °C), et des systèmes de contrôle utilisés pour stabiliser les états quantiques. L’exécution des opérations quantiques elle-même nécessite pratiquement la même énergie qu’un ordinateur classique actuel.
Même dans ces conditions,les états quantiques restent fragiles,nous avons donc besoin de ce que nous appelons la correction d’erreurs. Cette correction d’erreurs se fait en ajoutant plus de cubits, qui sont l’équivalent quantique du calcul conventionnel, de sorte qu’une partie de ces cubits sont utilisés pour la correction de ceux qui sont destinés à calculer. Il faut beaucoup de cubits physiques pour un seul cubit logique.
Lorsque nous aurons surmonté cet obstacle technologique, nous pourrons résoudre des problèmes qu’un ordinateur classique ne peut pas résoudre.Il ne serait donc pas logique de comparer la dépense énergétique de l’un et de l’autre. Quoi qu’il consomme, le quantique sera beaucoup plus efficace dans le sens où il résoudra des problèmes impossibles pour un ordinateur classique. Si vous demandez maintenant à un ordinateur quantique de résoudre un problème simple, il dépensera beaucoup plus qu’un ordinateur conventionnel, mais le quantique ne sera pas utilisé pour de tels problèmes. Ce serait comme si vous prétendiez utiliser un projecteur de stade de football pour éclairer votre salon.
Malgré toutes ces considérations, je peux vous donner des chiffres. Un ordinateur portable peut avoir une puissance d’environ 60 watts. La puissance est proportionnelle à l’énergie qu’il dépense. 60 watts est la puissance typique d’une ampoule à filament des anciennes. Si nous regardons le quantique, il serait d’environ 20 kilowatts, soit 20 000 watts (le nombre exact dépend de l’implémentation physique, car il existe plusieurs technologies en développement). Cela signifie que si je le mets à résoudre un problème et qu’il faut une heure, un ordinateur portable dépensera 60 watts-heure d’énergie et si je le fais dans un quantique, je consommerais 20 000 watts-heure. Le quantique dépense beaucoup plus. De plus, lors des tests qui ont été effectués, le quantique met beaucoup plus de temps à résoudre un problème simple que l’ordinateur classique, car le quantique n’est pas encore optimisé. Pour l’instant, ils ne sont pas efficaces, mais ils le seront.
Un autre point intéressant est qu’avec un ordinateur classique, la capacité de calcul augmente linéairement avec l’augmentation du nombre de processeurs, c’est-à-dire que si vous mettez deux fois plus de processeurs, vous aurez deux fois plus de capacité de calcul. Mais dans un ordinateur quantique, la capacité croît exponentiellement : si vous avez cinq cubits, vous pouvez gérer 25 états, mais avec dix cubits, vous en avez 210. La différence est brutale. Pour utiliser tout ce potentiel,nous aurons besoin d’algorithmes spécifiques.
Pour répondre à votre question, ce que je peux vous dire, c’est que lorsque nous aurons des ordinateurs quantiques optimisés, c’est-à-dire tolérants aux erreurs et avec des systèmes de refroidissement et de contrôle plus efficaces, sa consommation ne sera pas limitative.
Le Calcul quantique : Consommation d’Énergie et Perspectives Futures
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Le Calcul Quantique consomme-t-il plus d’énergie que le calcul classique ?
Oui,actuellement,les ordinateurs quantiques consomment beaucoup plus d’énergie que les ordinateurs classiques.
Pourquoi le calcul quantique est-il si énergivore ?
La principale raison est la nécessité de maintenir les systèmes quantiques à des températures extrêmement basses, proches du zéro absolu. De plus, la stabilisation des états quantiques et la correction des erreurs impliquent une consommation d’énergie significative.
Tableau comparatif : Consommation d’énergie
| Caractéristique | Ordinateur Portable (Classique) | Ordinateur Quantique |
| ———————– | —————————– | ————————- |
| Puissance typique | 60 watts | ~20 000 watts (20 kilowatts) |
| temps pour résoudre un problème simple | Moins de temps | Plus de temps |
| Capacité de calcul | Linéaire | Exponentielle |
