Décrypter l'indéchiffrable : la révolution des ordinateurs quantiques poursuit son chemin

ParisLes ordinateurs quantiques pourraient potentiellement briser les méthodes de cryptage autrefois jugées sûres. Contrairement aux ordinateurs traditionnels qui peinent à factoriser de grands nombres, les ordinateurs quantiques pourraient résoudre ces problèmes rapidement grâce à l'algorithme de Shor. Cependant, la construction d'ordinateurs quantiques pratiques est difficile car ils nécessitent des ressources considérables.

Ces dernières années, les chercheurs ont réalisé des progrès significatifs dans deux domaines essentiels :

• La construction de plus grands ordinateurs quantiques
• L'amélioration des algorithmes pour les circuits quantiques plus petits

Oded Regev de l'Université de New York a proposé une méthode pour accélérer l'algorithme de Shor, bien qu'elle nécessite davantage de mémoire. Des chercheurs du MIT ont ensuite conçu un algorithme amélioré qui conserve la rapidité de Regev tout en utilisant l'efficacité mémoire de Shor. Cet algorithme novateur emploie moins de qubits et est plus efficace pour gérer le bruit quantique. Ces avancées pourraient faciliter la création d'ordinateurs quantiques capables de résoudre des problèmes cryptographiques réels.

Percer le cryptage RSA pourrait avoir des conséquences considérables. Le RSA est crucial pour les communications sécurisées modernes et est difficile à déchiffrer car il repose sur la factorisation de grands nombres. L'algorithme de Shor pourrait potentiellement briser cette sécurité en permettant de factoriser ces nombres avec un ordinateur quantique. Cependant, construire un ordinateur quantique suffisamment puissant pour réaliser cela reste un défi majeur en ingénierie.

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Les ordinateurs quantiques les plus avancés aujourd'hui comptent environ 1 100 qubits. Pourtant, les experts estiment qu'il en faudrait environ 20 millions pour exploiter l'algorithme de Shor de manière efficace pour le cassage de chiffrement. La nouvelle méthode développée par le MIT répond à certaines de ces difficultés en réduisant le nombre de portes quantiques nécessaires, ce qui est crucial car chaque porte ajoute du bruit.

L'équipe du MIT travaille également à corriger les erreurs car les ordinateurs quantiques doivent fonctionner presque parfaitement pour maintenir leur précision. Ils ont développé une nouvelle méthode pour réduire les erreurs, rendant ainsi leur algorithme plus pratique pour les machines quantiques réelles.

Il reste d’importantes questions à résoudre. Une question clé est de savoir si ces avancées permettront de factoriser les grands nombres utilisés dans le chiffrement moderne, tels que les nombres de 2 048 bits dans le cryptage RSA. Bien que ces techniques soient prometteuses, davantage de recherches sont nécessaires avant qu’elles puissent être intégrées dans les systèmes de sécurité du monde réel.

Cette recherche, présentée lors de la Conférence Internationale de Cryptologie 2024, met en lumière les avancées en informatique quantique. Les améliorations des algorithmes et de la correction d'erreurs rendent l'informatique quantique plus applicable. Le principal défi réside dans la mise à l'échelle de ces progrès pour influencer les méthodes de cryptage actuelles.