{"id":33972,"date":"2019-10-31T21:55:41","date_gmt":"2019-10-31T18:55:41","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/nehvatka-geliya-mozhet-zamedlit-razvitie-kvantovyh-kompyuterov-obsuzhdaem-situatsiyu\/"},"modified":"2019-10-31T21:55:41","modified_gmt":"2019-10-31T18:55:41","slug":"nehvatka-geliya-mozhet-zamedlit-razvitie-kvantovyh-kompyuterov-obsuzhdaem-situatsiyu","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/fr\/blog\/administrirovanie\/nehvatka-geliya-mozhet-zamedlit-razvitie-kvantovyh-kompyuterov-obsuzhdaem-situatsiyu","title":{"rendered":"La p\u00e9nurie d'h\u00e9lium pourrait ralentir le d\u00e9veloppement des ordinateurs quantiques - discutons de la situation","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"
Nous parlons des conditions pr\u00e9alables et donnons les opinions d'experts.<\/h5>\n

\n\"La<\/a><\/noindex>
\n\/ \u0444\u043e\u0442\u043e IBM Research<\/a><\/noindex> CC BY-ND<\/i><\/p>\n

Pourquoi l'h\u00e9lium est-il n\u00e9cessaire dans les ordinateurs quantiques<\/h2>\n

\nAvant de discuter de la situation de la p\u00e9nurie d'h\u00e9lium, parlons de pourquoi les ordinateurs quantiques ont besoin d'h\u00e9lium.<\/p>\n

Les machines quantiques op\u00e8rent avec des qubits. Contrairement aux bits classiques, ils peuvent \u00eatre dans les \u00e9tats 0 et 1 en m\u00eame temps - en superposition. Dans un syst\u00e8me de calcul, cela cr\u00e9e un ph\u00e9nom\u00e8ne de parall\u00e9lisme quantique, o\u00f9 les op\u00e9rations sont effectu\u00e9es simultan\u00e9ment sur z\u00e9ro et un. Cette caract\u00e9ristique permet aux machines \u00e0 base de qubits de r\u00e9soudre certaines t\u00e2ches plus rapidement que les ordinateurs classiques, par exemple, en mod\u00e9lisant des r\u00e9actions mol\u00e9culaires et chimiques.<\/a><\/noindex><\/p>\n

Mais il y a un probl\u00e8me : les qubits sont des objets fragiles et peuvent maintenir la superposition pendant seulement quelques nanosecondes. M\u00eame une petite oscillation de la temp\u00e9rature perturbe cela, ce qui entra\u00eene ce qu'on appelle la\u00a0d\u00e9coh\u00e9rence<\/a><\/noindex>. Pour \u00e9viter la destruction des qubits, les ordinateurs quantiques doivent fonctionner<\/a><\/noindex> dans des conditions de basse temp\u00e9rature - 10 mK (\u2013273,14 \u00b0C). Pour atteindre des temp\u00e9ratures proches du z\u00e9ro absolu, les entreprises utilisent de l'h\u00e9lium liquide, plus pr\u00e9cis\u00e9ment l'isotope h\u00e9lium-3<\/a><\/noindex>, qui ne g\u00e8le pas dans de telles conditions extr\u00eames.<\/p>\n

Quel est le probl\u00e8me<\/h2>\n

\nDans un avenir proche, l'industrie informatique pourrait \u00eatre confront\u00e9e \u00e0 une p\u00e9nurie d'h\u00e9lium-3 pour le d\u00e9veloppement des ordinateurs quantiques. Ce mat\u00e9riau est pratiquement inexistant sur Terre de mani\u00e8re naturelle - son volume dans l'atmosph\u00e8re de la plan\u00e8te ne repr\u00e9sente que 0,000137%<\/a><\/noindex> (1,37 parties par million par rapport \u00e0 l'h\u00e9lium-4). L'h\u00e9lium-3 est un produit de la d\u00e9sint\u00e9gration du tritium, dont la production a \u00e9t\u00e9 arr\u00eat\u00e9e en 1988<\/noindex> (les \u00c9tats-Unis ont ferm\u00e9 leur dernier r\u00e9acteur nucl\u00e9aire \u00e0 eau lourde). Apr\u00e8s cela, le tritium a commenc\u00e9 \u00e0 \u00eatre extrait \u00e0 partir des composants d'armements nucl\u00e9aires d\u00e9saffect\u00e9s, mais selon le les donn\u00e9es<\/a><\/noindex> Service de recherche du Congr\u00e8s des \u00c9tats-Unis, cette initiative n'a pas permis d'augmenter de mani\u00e8re significative les r\u00e9serves de ce mat\u00e9riau strat\u00e9gique. La Russie et les \u00c9tats-Unis ont certaines r\u00e9serves, mais elles arrivent \u00e0 leur fin<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

La situation est aggrav\u00e9e par le fait qu'une part significative de l'h\u00e9lium-3 est utilis\u00e9e pour la fabrication de scanners \u00e0 neutrons, qui sont employ\u00e9s aux points de contr\u00f4le pour d\u00e9tecter des mat\u00e9riaux radioactifs. Le scanner \u00e0 neutrons est un outil obligatoire dans toutes les douanes am\u00e9ricaines depuis 2000. En raison de divers facteurs, les approvisionnements en h\u00e9lium-3 aux \u00c9tats-Unis sont d\u00e9j\u00e0 contr\u00f4l\u00e9s par les autorit\u00e9s gouvernementales, qui attribuent des quotas aux organisations publiques et priv\u00e9es, et les experts en TI s'inqui\u00e8tent de ce qu'il va bient\u00f4t y avoir une p\u00e9nurie d'h\u00e9lium-3 pour tous ceux qui en ont besoin.<\/p>\n

Quelle est la gravit\u00e9 de la situation<\/h2>\n

\nIl est opin\u00e9 que la p\u00e9nurie d'h\u00e9lium-3 aura un impact n\u00e9gatif sur les d\u00e9veloppements quantiques. Blake Johnson, vice-pr\u00e9sident de la soci\u00e9t\u00e9 fabricante d'ordinateurs quantiques Rigetti Computing, a d\u00e9clar\u00e9 dans une interview \u00e0 MIT Tech Review qu'une fois, il avait accidentellement supprim\u00e9 certains fichiers syst\u00e8me en modifiant le th\u00e8me Ubuntu Yaru. De plus, il n'avait pas de sauvegardes en raison d'une erreur dans les expressions r\u00e9guli\u00e8res. Selon ses dires, un syst\u00e8me d'exploitation immuable aurait pu \u00e9viter ces probl\u00e8mes.<\/a><\/noindex>, que le r\u00e9frig\u00e9rant est incroyablement difficile \u00e0 obtenir. La situation est aggrav\u00e9e par son co\u00fbt \u00e9lev\u00e9 \u2014 il en co\u00fbte 40 000 dollars pour remplir une unit\u00e9 de r\u00e9frig\u00e9ration.<\/p>\n

Mais les repr\u00e9sentants de D-Wave, une autre start-up quantique, ne sont pas d'accord avec l'avis de Blake. Selon propos<\/a><\/noindex> le vice-pr\u00e9sident de l'organisation, la fabrication d'un ordinateur quantique n\u00e9cessite seulement une petite quantit\u00e9 d'h\u00e9lium-3, qui peut \u00eatre consid\u00e9r\u00e9e comme n\u00e9gligeable par rapport au volume total de la substance disponible. Par cons\u00e9quent, la p\u00e9nurie de r\u00e9frig\u00e9rant passera inaper\u00e7ue pour l'industrie quantique.<\/p>\n

De plus, d'autres m\u00e9thodes d'extraction d'h\u00e9lium-3, non li\u00e9es au tritium, sont actuellement en d\u00e9veloppement. L'une d'elles est l'extraction de l'isotope du gaz naturel. D'abord, il subit une profonde condensation \u00e0 basse temp\u00e9rature, puis passe par des processus de s\u00e9paration et de rectification (s\u00e9paration des impuret\u00e9s gazeuses). Auparavant, cette approche \u00e9tait consid\u00e9r\u00e9e comme \u00e9conomiquement non viable, mais avec l'avancement des technologies, la situation a chang\u00e9. L'ann\u00e9e derni\u00e8re, on a annonc\u00e9 ses projets de commencer l'extraction d'h\u00e9lium-3 dans \u2018Gazprom\u2019<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

Plusieurs pays planifient l'extraction d'h\u00e9lium-3 sur la Lune. Sa couche de surface contient jusqu'\u00e0 2,5 millions de tonnes<\/a><\/noindex> (tableau 2) de cette substance. Selon les estimations des scientifiques, les ressources dureront cinq mille ans. La NASA a d\u00e9j\u00e0 commenc\u00e9 \u00e0 cr\u00e9er des projets d'installations<\/a><\/noindex>, qui transforment le r\u00e9golithe<\/a><\/noindex> en h\u00e9lium-3. Le d\u00e9veloppement de l'infrastructure terrestre et lunaire correspondante est saisi par l'Inde.<\/a><\/noindex> et Chine<\/a><\/noindex>Mais sa mise en \u0153uvre pratique ne pourra pas se faire avant 2030.<\/p><\/blockquote>\n

\nUne autre fa\u00e7on de pr\u00e9venir la p\u00e9nurie d'h\u00e9lium-3 consiste \u00e0 trouver un remplacement pour sa production dans les scanners \u00e0 neutrons. \u00c0 propos, cela a d\u00e9j\u00e0 \u00e9t\u00e9 trouv\u00e9<\/a><\/noindex> en 2018 \u2014 cela concerne les cristaux de sulfure de zinc et de fluorure de lithium-6. Ils permettent de d\u00e9tecter des mat\u00e9riaux radioactifs avec une pr\u00e9cision sup\u00e9rieure \u00e0 90%.<\/p>\n

\"La
\n\/ \u0444\u043e\u0442\u043e IBM Research<\/a><\/noindex> CC BY-ND<\/i><\/p>\n

D'autres probl\u00e8mes \u00ab quantiques \u00bb<\/h2>\n

\nOutre la p\u00e9nurie d'h\u00e9lium, il existe d'autres difficult\u00e9s qui entravent le d\u00e9veloppement des ordinateurs quantiques. La premi\u00e8re est le manque de composants mat\u00e9riels. Dans le monde, il y a encore peu de grandes entreprises consacr\u00e9es \u00e0 la conception des \u00ab composants \u00bb pour les machines quantiques. Parfois, les entreprises doivent attendre qu'un syst\u00e8me de refroidissement soit fabriqu\u00e9, plus d'un an<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

Un certain nombre de pays essaient de r\u00e9soudre le probl\u00e8me par le biais de programmes gouvernementaux. De telles initiatives ont d\u00e9j\u00e0 \u00e9t\u00e9 lanc\u00e9es aux \u00c9tats-Unis et en Europe. Par exemple, r\u00e9cemment aux Pays-Bas, avec le soutien du minist\u00e8re de l'\u00c9conomie, l'entreprise Delft Circuits a \u00e9t\u00e9 mise en place. Elle se consacre \u00e0 la production de composants pour les syst\u00e8mes de calcul quantique.<\/p>\n

Une autre difficult\u00e9 est le manque de sp\u00e9cialistes. La demande pour eux augmente, mais il n'est pas si facile de les trouver. Selon les donn\u00e9es<\/a><\/noindex> le NYT, il y a moins d'un millier d'\u00ab ing\u00e9nieurs quantiques \u00bb exp\u00e9riment\u00e9s dans le monde. Les principaux universit\u00e9s techniques s'attaquent \u00e0 ce probl\u00e8me. Par exemple, au MIT, les cr\u00e9ent<\/a><\/noindex> premiers programmes de formation pour des sp\u00e9cialistes en travaux avec des machines quantiques ont d\u00e9j\u00e0 \u00e9t\u00e9 lanc\u00e9s. Le d\u00e9veloppement des programmes acad\u00e9miques correspondants est \u00e9galement pris en charge<\/a><\/noindex> par l'Initiative Nationale Quantique am\u00e9ricaine.<\/p>\n

En g\u00e9n\u00e9ral, les experts en informatique sont convaincus que les probl\u00e8mes auxquels sont confront\u00e9s les cr\u00e9ateurs d'ordinateurs quantiques sont tout \u00e0 fait surmontables. Et on peut s'attendre \u00e0 de nouvelles perc\u00e9es technologiques dans ce domaine \u00e0 l'avenir.<\/p>\n

\nDe quoi nous parlons dans le premier blog sur l'IaaS d'entreprise :<\/p>\n