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GCRI · Technologies quantiques

Vue d'ensemble du domaine

La science quantique étudie le comportement de la matière et de la lumière aux plus petites échelles, où les particules existent dans des superpositions d'états, peuvent être intriquées les unes avec les autres et interfèrent comme des ondes. Les technologies quantiques transforment ces effets en dispositifs : des ordinateurs qui traitent l'information en qubits, des capteurs qui mesurent le temps, la gravité et les champs magnétiques avec une précision extraordinaire, et des systèmes de communication dont la sécurité repose sur la physique. Cette page explique le domaine, pourquoi il est important et comment il se relie aux autres risques.

Méthodes STIM
5
Méthodes canoniques appliquées par ce domaine
Sujets
8
Pages thématiques sur le terrain
Homologues
5
Plateformes dans des domaines partagés à travers le réseau
Séries de rapports
2
Séries de Reports auxquelles il contribue
01Pourquoi c'est important

Opportunité et perturbation issues de la même physique.

Les technologies quantiques pourraient faire progresser la chimie, les matériaux, la navigation et l'observation de la Terre. Elles menacent aussi un fondement de la confiance numérique : la cryptographie à clé publique qui sécurise les communications, les paiements, les mises à jour logicielles et l'identité. Le calendrier de ces deux effets est incertain, mais la transition cryptographique doit commencer avant que la menace ne se concrétise, car les systèmes mettent des années à changer et certaines données doivent rester confidentielles pendant des décennies.

Les technologies quantiques sont aussi stratégiques : les capacités de recherche, les composants spécialisés et les personnes qualifiées sont concentrés en quelques endroits, et les gouvernements traitent le domaine comme une question de sécurité économique et nationale. Cela façonne la collaboration, les contrôles à l'exportation et l'accès.

02Suivi

Vue d'ensemble du domaine.

L'écran qu'une équipe utiliserait pour suivre ce sujet : ses mesures, ses états et ses décisions. Les noms sont des exemples et les valeurs sont illustratives.

Field overview: the screen’s structure, terms and states for Quantum technologies.Noms donnés à titre d'exemple et valeurs illustratives ; une conception, non un enregistrement ni un système en service.
03Ce qu'étudient les experts

Les questions centrales.

  1. 01

    Calcul

    Ce que les ordinateurs quantiques peuvent faire, à quelle échelle et avec quels taux d'erreur. Voir calcul quantique et quantique et matériaux.

  2. 02

    Mesure et communication

    Détection, synchronisation et liaisons sécurisées par le quantique. Voir détection quantique et communications quantiques.

  3. 03

    Transition de sécurité

    Migration vers la cryptographie post-quantique. Voir cryptographie post-quantique.

  4. 04

    Capacités et économie

    Compétences, chaînes d'approvisionnement et applications. Voir compétences quantiques et industries quantiques.

  5. 05

    Responsabilité

    Double usage, équité et communication honnête de l'incertitude. Voir innovation quantique responsable.

04Liens

Comment le quantique touche d'autres systèmes.

La transition cryptographique touche tous les secteurs dépendants du numérique : finance, énergie, santé, administration et télécommunications. La détection quantique pourrait transformer la navigation et l'observation de la Terre, avec des conséquences pour les systèmes et infrastructures critiques. Dépendances et conséquences présente ces liens. Les homologues comprennent Cybersécurité et résilience numérique au GCRI, Gouvernance de l'IA et du numérique au Global Risks Forum (GRF) et Cyberrésilience et résilience opérationnelle financières à la Global Risks Alliance (GRA).

05Méthodes

Ce sur quoi reposent les données probantes.

Le domaine s'appuie sur la physique et des sciences quantiques, les technologies quantiques, la cryptographie, la science des matériaux et la chimie, et la statistique. Les hypothèses et les limites sont présentées dans méthodes et incertitude.

06Pages

Pages de Vue d'ensemble du domaine.

07Questions

Questions et réponses.

Qu'est-ce qu'un qubit ?
L'unité de base de l'information quantique. Contrairement à un bit classique, qui vaut soit zéro soit un, un qubit peut exister dans une superposition des deux, et des qubits peuvent être intriqués de sorte que leurs états soient corrélés. Les qubits physiques sont réalisés dans des circuits supraconducteurs, des ions piégés, des atomes neutres, des photons et d'autres systèmes.
Les ordinateurs quantiques remplaceront-ils les ordinateurs classiques ?
Non. Les ordinateurs quantiques devraient aider à résoudre des problèmes spécifiques, comme la simulation de systèmes quantiques et certaines tâches mathématiques. L'essentiel du calcul restera classique.
Sur quelles méthodes le domaine s'appuie-t-il ?
Physique et science quantique, technologies quantiques, cybersécurité et cryptographie, science des matériaux et chimie, et probabilités et statistiques. Voir la page des fondements STEM.
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