"A chaque fois, c’est pareil", s’exclame Isaac Chuang, assis dans son bureau de l’Almaden Research Centre d’IBM, à San Jose (Californie). "Dès qu’on fait une découverte en physique, tout le monde s’enthousiasme, et on est pris dans le tourbillon."

    Dans les années 70, le tourbillon consistait dans la théorie du chaos. A la fin des années 80, c’était la supraconductivité à haute température. Et aujourd’hui ?

    "L’informatique quantique", répond Isaac Chuang, un physicien svelte et tranquille qui apparaît déjà comme l’un des chefs de file de ce domaine en apparence ésotérique et à l’impact potentiellement gigantesque. Un ordinateur quantique fonctionne selon les lois de la bizarrerie quantique, au coeur d’un royaume subatomique où nos intuitions ordinaires se voient systématiquement bafouées. [...]

    Les ordinateurs quantiques diffèrent des ordinateurs classiques d’une façon essentielle. Les ordinateurs classiques suivent les règles de la logique binaire, régie par la rigoureuse alternative "soit-soit" : chaque unité élémentaire d’information représente "soit vrai, soit faux", "allumé ou éteint", "1 ou 0". Pour réaliser cette distinction, les appareils classiques représentent chaque bit comme la présence ou l’absence de milliards d’électrons rassemblés dans un minuscule transistor au silicium. Mais, dès qu’on arrive au niveau des particules individuelles, ajoute Isaac Chuang, il n’y a presque plus rien d’absolu. Un électron, par exemple, pourrait tourner dans un sens ou dans l’autre. Selon les lois de la physique quantique, on peut dire que l’électron présente une probabilité de tourner dans un sens ou dans l’autre. Mais, à moins d’avoir effectivement effectué une mesure et forcé la décision, il est impossible de le savoir ; d’une certaine façon, le spin de l’électron est intrinsèquement indéterminé. Au lieu d’être "soit-soit", un "qubit" quantique devient "à la fois-et" : il représente 0 et 1 simultanément.

    Cette ambiguïté a une conséquence essentielle dont l’évidence apparaît mieux lorsqu’on considère non pas un, mais deux qubits. [...]