I – D’en promier fau explicar çò qu’es questa mecanica qu’es mai que mai descorrenta per l’uman lambda.
Dins nòstre monde de cada jorn, lei causas son determinadas per seis estats. Podèm à l’ora d’ara determinar la massa, la velocitat, la posicion d’un objècte, son energia per de mesuras gràcias à d’aparelhs fachs per aquò.
Dins lo monde quantic de l’infinidament pichon es autra causa. Dins la fisica quantica, un objècte es descrich per una foncion d’onda qu’a de variacions dins lo temps, son energia es religada à questa foncion per un operator dich « hamiltonian » (cf. William R. HAMILTON, fisician irlandés, 1805-1865). L’operator dona pas una valor soleta mai tot un ensèms de valors qu’an caduna una cèrta probabilitat.
Se tròba qu’es possible de superpausar de foncions d’onda. Es aquesta proprietat de superposicion que permete de bastir d’ordinators quantics (en anglés quantum computers). Leis ordinators classics son basats sus lo sistema de numeracion binària fach soncament de zèro (ges de corrent) e de un (lo corrent passa), generat per de transistors. Son lei bits : binary digit (nombre binari). Un calculator quantic trabalha amé de qubit quiper quantum bit : per « binari digit ». Lei qubits pòdon aguer mai d’una valor. Tre lei ans 1990, son estats construchs de pichons ordinators quantics.
La dificultat de faire grand complica la recèrca, estent que quora passam à l’escala macroscopica, se debana un fenomène dich de descoeréncia, valent à dire una disparicion deis efèctes quantics.
Urosament, per la vida vidanta ! Avètz bessai ausit charrar dau cat de Schrodinger, que podrié èstre à l’encòup mòrt e viu. E se mon estilo siguèsse dins ma man e au meme moment dins la man de mon felen ?
Lo monde quantic es estrani qu’estrani. Una particula pòu passar, ela qu’es unica, d’un còup, per de traucs diferents. Quora lo principi de superposicion es aplicat à dos fotons (lei particulas de lume), se debana lo fenomène dich « d’intricacion », qu’es estat estudiat e validat de 1972 fins à 1982 à l’Universitat d’Orsay per lo fisician francés Alain ASPECT. Quora doi fotons son estats superpausats per sei foncions d’ondas e puei son estats separats, quora son luènh un de l’autre, son intricats : dins aquélei experiéncias sus la polarisacion, la coneisséncia de la polarisacion d’un foton per una mesura indutz la valor de la polarisacion de l’autre, e mai s’es à una granda distància de centenas de quilomètres ò ben mai.
Mon diccionari LAROUSSE de 2017 ditz (en francés) :
« INTRICATION n.f. (du lat. intricare, embrouiller)
Etat de ce qui es intriqué, enchevêtrement. »
Dins lo monde quantic existisse lo principi d’incertituda d’HEISENBERG (fisician alemand, 1901-1976), datat de 1927, qu’indica qu’es impossible de mesurar à l’encòup la velocitat e la posicion d’un objècte quantic. Leis objèctes quantics son l’onda e lo corpuscule. De còups, es l’onda que vèn, d’àutrei còups es lo corpuscule, e demai, l’avèm vist, lei dos ensèms, amé tota una escala de probabilitat.
Sabèm uèi que dins un atòme leis electrons son repartits sus divèrsei jaças electronicas, de verai se díson de « niulas electronicas », estent sei probabilitats de preséncia. Tot aquò es regit per l’eqüacion de SCHRÖDINGER (fisician austrian, 1887-1961), datada de 1926. Es eu, e l’avèm vist, qu’a imaginat l’experiéncia de pensada dau cat mòrt-vivent. Es quauqua ren d’un formalisme poderós.
Per la teoria dei quantas, fau parlar de:
EINSTEIN (Albert), fisician alemand (1879-1955) qu’es tambèn à l’origina de la teoria de la relativitat qu’a modificat lei nocions d’espaci e de temps, e ligat la massa e l’energia (cf. la famosa formula E=MC2, onte E es l’energia, M la massa e C la celeritat dau lume, valent à dire ≈ 300000 km/s).
BOHR (Niels), fisician danés (1885-1962) que li devèm l’estructura atomica deis electrons mesclant la forma planetària e lei quantas de PLANCK.
PLANCK (Max), fisician alemand (1858-1947) qu’a pensat à prepaus dau rasonament dau « còr negre » que leis escambis d’energia se passàvon d’una mena descontinua per grans, paquets d’energia, qu’a sonat « quantas ».
DE BROGLIE (Louis), fisician francés (1892-1987) qu’es l’inventor de la mecanica ondulatòria qu’assòcia onda e particula. À una particula es associada un longor d’onda. Es l’origina de la mecanica quantica.
Lo lume, lo sabèm ara, es dual : onda electromagneica e corpuscule foton. Avant la teoria dei quantas, i avié despièi fòrça ans un grand debat sus sa natura : onda ? corpuscule ?
II – Mai pròche de nosautres, li a Richard FEYNAM, fisician american (1918-1988) qu’a fach un trabalh important sus lei fenomènes quantics à l’entorn deis electrons e dei fotons, a agut lo Prèmi Nobèl en 1965. A agut l’idea d’utilisar la poténcia dei fenomènes quantics per anar mai luènh que lei ordinators classics amé d’ordinators quantics.
Lo promier processor quantic es estat creat en 2009 à l’Universitat de Yale. Avié dos qubits compausats cadun d’un miliard d’atòmes d’alumini depausats sus un supòrt supraconductor.
Peter SCHOR, matematician american naissut à New-Yòrk en 1959 (Professor au M.I.T.) a imaginat un algoritme fach per un circuit quantic que deu permetre de calculs que leis ordinators classics non pòdon faire.
De tota mena, fau pensar que, segond la lèi de MOORE, dins pas gaire de temps lei transistors auran la talha de l’atòme, e quora sarèm dins lo domèni quantic (sota 8 nanomètres), lei compausants electronics saran destorbats justament per leis efèctes quantics.
Alora, lei fisicians pènson à de grands ordinators quantics de mai de 300 qubits per faire de calculs gigants. Li siam pas’ncara !
Lo 19 de decembre de 2007, amé un calculator quantic de 7 cubits, gràcias à l’algoritme de SHOR, lo nombre 15 es estat factorisat : 15 = 3 x 5, 3 e 5 estent promiers, valent-à-dire soncament partibles per 1 e per élei-memes.
Sembla èstre un calcul aisat, mai es estat la promiera factorisacion obtenguda m’un ordinator quantic.
En 2014, çò qu’es lo recòrd actuau : un ordinator quantic de 4 qubits a factorisat lo nombre 56153, m’un autre metòde que l’algoritme de SHOR. Lo precedent recòrd èra de 143. Se coneissètz la règla de multiplicacion per 11, veirètz que 13 x 11 = 143 e que 4 = 3 + 1.
Es previst un ordinator quantic de 6 qubits per factorisar lo nombre 291311
NB : Sus lo site MATH PRACTICE, se tròba lo factorisaire. En entrant lo nombre 56153, se tròba 233 x 241, en entrant lo nombre 291311 se tròba 523 x 557. Es çò que deurà trobar l’ordinator quantic : 291311 = 523 x 557, onte 523 e 557 son dos nombres promiers.
Aqueu factorisaire es poderós. Ai notat d’azard 1425783125, partible per 5. A donat leu leu 54 x 13 x 175481 (ai verificat : es just !). ai notat 175481, a donat « promier ». Òsca !
Cronica matematica de Joan-Glaudi Babois * per Sapiéncia, març de 2017, amé l’ajuda de Reinat TOSCANO, que s’es encargat de la sasida.
*Dempuèi uèi trobarètz una pichona biografia dels redactors de Sapiéncia en la seccion Qui sèm.
