Mémoire présenté et défendu publiquement en vue de l'obtention du grade de Licencié en Sciences Physiques. Option : Physique fondamentale et Appliquée

Résumé,

La puissance de calcul des ordinateurs classiques es expliquée par les progrès technologiques constamment réalisés dans le domaine de la miniaturisation des composants électroniques ( transistors) suivant un rythme exponentiel de la loi de Moore.

Cependant, cette loi porte en elle-même une limitation : si les transistors deviennent de plus en plus petits, les effets quantiques commenceront à apparaître et imposeront une barrière infranchissable pour améliorer la puissance de calcul.

Une solution envisageable à ce défi lié à cette miniaturisation est de changer radicalement l'architecture des ordinateurs classiques et d'adopter une autre architecture capable de mettre à profit ces effets quantiques et mener à bien des calculs plus rapidement que l'ordinateur classique. une telle architecture est un ordinateur quantique.

Dans notre travail, nous avons montré l'apport de la mécanique quantique dans la réalisation d'un tel ordinateur fonctionnant au-délà de la loi empirique de Moore. Un ordinateur quantique tire sa puissance de calcul dans les phénomènes de l'intrication, de la superposition et du parallélisme quantiques. Ceci est ben illustré par l'algorithme de factorisation de Shor et l'algorithme de recherche de Grover.

Les différentes approches expérimentales mises en oeuvre pour l'implémentation physique du calcul quantique ont en commun un même obstacle : la décohérence.