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Concept
Information quantique
Résumé
La théorie de l'information quantique, parfois abrégée simplement en information quantique, est un développement de la théorie de l'information de Claude Shannon exploitant les propriétés de la mécanique quantique, notamment le principe de superposition ou encore l'intrication. L'unité qui est utilisée pour quantifier l'information quantique est le qubit, par analogie avec le bit d'information classique.
Parmi les sous-branches de l'information quantique, on peut notamment citer :
L'informatique quantique
La cryptographie quantique
Les codes correcteurs quantiques
Les communications quantiques
En 1982, Richard Feynman fait le constat de la complexité à simuler des systèmes quantiques par un ordinateur classique. Cette difficulté provient de la propriété que possèdent ces systèmes de pouvoir se trouver simultanément dans une superposition d'états quantiques. Il propose alors de construire un ordinateur quantique qui exploiterait le parallélisme quantique et permettrait ainsi de simuler efficacement le comportement de tout système quantique. La même année, Paul Benioff émet l'idée inverse d'utiliser un ordinateur quantique pour mener à bien des calculs classiques de manière exponentiellement plus efficace qu'avec un ordinateur classique.
Parallèlement, Wootters, Zurek, et Dieks énoncent le théorème de non-clonage, qui énonce qu'un état quantique arbitraire ne peut être dupliqué. Ce théorème est fondamental en théorie de l'information quantique, car il impose une limite physique stricte à ce qu'il est possible de faire avec les qubits.
En 1984, Charles H. Bennett et Gilles Brassard mettent au point un protocole de distribution de clé quantique, le BB84, permettant à deux protagonistes de partager une clé secrète de façon inconditionnellement sûre. La sécurité du protocole repose sur l'utilisation de photons comme qubits et deux principes physiques que sont le théorème de non-clonage et le postulat de réduction du paquet d'onde.
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