Mardi 21 juin 2005, de 13 h 30 à 16 h 30 au SH-3620.

Magie quantique en informatique.

Gilles Brassard

Université de Montréal

La mécanique quantique nous apprend que les particules élémentaires ne se comportent pas du tout de la façon à laquelle notre expérience macroscopique nous a habitués. Malgré le succès indéniable de la théorie de l'information classique, celle-ci repose sur la physique classique. Ceci nous a empêchés d'exploiter toute la richesse de la réalité physique aux fins de traitement de l'information. L'information quantique est très différente de sa contrepartie classique: elle est perturbée lorsque lue et elle ne peut pas être copiée ni diffusée; par contre, elle peut exister en superposition d'états classiques. Les deux types d'information peuvent être utilisés de concert pour accomplir des prouesses qui ne pourraient pas être réalisées en les exploitant isolément: parallélisme quantique, cryptographie quantique, téléportation quantique et pseudo-télépathie en sont des exemples. Certaines de ces prouesses sont encore du domaine de la science-fiction, mais d'autres ont été implantées en laboratoire ou sont même disponibles commercialement.

La cryptographie quantique profite de la perturbation inévitable causée par toute tentative de mesure d'information quantique pour implanter un système cryptographique qui permet à deux individus de communiquer en parfaite confidentialité. Les ordinateurs quantiques utilisent le principe de superposition pour permettre à une quantité exponentielle de calculs de s'effectuer en parallèle, mettant de ce fait en péril les approches cryptographiques traditionnelles présentement utilisées sur Internet, notamment pour la transmission de cartes de crédit. La téléportation quantique tire avantage de la non-localité de la mécanique quantique pour la transmission d'information quantique sans nécessiter la disponibilité d'un canal quantique au moment où la transmission a lieu. La pseudo-télépathie permet à deux ou plusieurs participants de réagir conjointement à des stimuli individuels d'une façon qui serait démontrablement impossible dans un univers tristement classique.

Aucune connaissance préalable de la mécanique quantique ou de la cryptographie ne sera présumée.