Chicago est rapidement devenu une plaque tournante pour l'informatique quantique, l'état de l'Illinois et les sociétés technologiques versant des millions de dollars dans le développement d'un campus pour construire le premier ordinateur quantique commercialement viable au monde du côté sud-est de la ville.
Mais à quoi ressemble un ordinateur quantique? Et comment fonctionnent-ils?
Ce sont des questions à laquelle une nouvelle exposition dévoilée à l'aéroport international O'Hare de Chicago cherche à répondre. Dans le terminal 1, près du modèle massif d'un squelette de dinosaure, les voyageurs de tous âges ont été interrompus sur leur vif promenade dans le hall pour regarder le modèle de l'intérieur d'un ordinateur quantique, qui ressemble à un grand lustre doré avec quatre niveaux « , un câblage en cuivre et une puce en bas. Sur un écran d'un côté de l'étui en fibre de verre protégeant l'ordinateur quantique, les voyageurs ont pu regarder une vidéo expliquant la science derrière elle.
L'exposition, qui restera en place pendant au moins un an, est organisée par des membres du centre de scène de la Pritzker School of Molecular Engineering et IBM de l'Université de Chicago pour aider le public à se renseigner sur l'informatique quantique, à un moment où Chicago est devenu une plaque tournante pour la recherche et le développement de l'informatique quantique.
Nancy Kawalek, directrice du centre de scène, a déclaré que le but de l'exposition était de démystifier l'informatique quantique à des personnes qui ne le connaissent peut-être pas.
« Je ne veux pas que les gens aient un peu effrayé par cela, ne pas le comprendre », a déclaré Kawalek, « quand vous apprenez quantum, cela ressemble à de la magie … mais ce n'est pas magique. Cela fonctionne vraiment, et cela a été prouvé scientifiquement. »
Kawalek faisait référence au fait que jusqu'à récemment, l'informatique quantique, basée sur un type de physique appelé mécanique quantique, était considérée comme une possibilité théorique. Cependant, cela change en tant qu'ordinateurs quantiques, comme celui développé par IBM et affiché à l'aéroport, ont quitté les laboratoires et dans les centres de données traditionnels.
Avery Linder, un ancien étudiant de l'Université de Chicago qui a travaillé sur l'exposition, a utilisé l'exemple de retournement d'une pièce pour expliquer en quoi les ordinateurs quantiques sont différents des supercalculateurs et d'autres ordinateurs traditionnels.
« Avec quantum, c'est comme si vous deviez retourner une pièce et c'était en plein air, vous ne pourriez probablement pas me dire si c'était des têtes ou des queues … c'est dans deux états d'existence à la fois », a déclaré Linder.
Elle a expliqué que les ordinateurs quantiques sont capables de capturer cette idée que les choses se trouvent dans deux états à la fois et qu'ils peuvent réorganiser les informations de façon exponentielle plus que les ordinateurs traditionnels, qui n'enregistrent que des données comme des zéros ou des zéros et ont une quantité finie de façons d'organiser et de rapporter des informations.
À l'avenir, il est prévu que cette capacité des ordinateurs quantiques à gérer la complexité puisse être exploitée à détecter la maladie dans une seule cellule et à diagnostiquer le médicament approprié en conséquence, ou à protéger les informations financières des pirates les plus furtifs.
Linder, qui est diplômée de l'U. de C. avec un baccalauréat en mai, travaille maintenant à plein temps sur STAC12, une start-up qu'elle a co-fondée qui cultive des diamants pour les appareils informatiques quantiques.
Elle est l'un des cinq étudiants associés au centre de scène qui a créé le site Web, situé à flyquantum.stage.uchicago.edu, qui accompagne l'exposition. Elle a dit qu'elle espérait que l'exposition rend l'informatique quantique accessible à tous, même ceux qui n'ont pas suivi plusieurs semestres de cours de mathématiques et de physique comme elle l'a fait.
« Cela semble être cette chose où vous ne pouvez pas le comprendre avant de suivre toutes ces classes », a déclaré Linder, « mais c'est en fait très accessible … si c'est expliqué la bonne façon. C'était le but du site Web, pour nous. »
Hanhee Paik, directrice des centres quantiques d'algorithmes d'IBM, a aidé à concevoir l'ordinateur quantique affiché à l'aéroport qui a été débuté par IBM en 2017.
Elle a expliqué que l'intérieur de l'ordinateur quantique a une conception à plusieurs niveaux, car l'appareil s'apparente à un grand réfrigérateur qui utilise le câblage en cuivre pour refroidir tous les niveaux et s'assurer que la puce en bas n'est affectée par aucun « bruit thermique » qui peut affecter sa capacité à traiter les données.
« Nos processeurs quantiques sont… trois fois plus froids que l'espace pour aider à éliminer tout bruit qui pourrait interférer avec le calcul », a déclaré Paik.
L'exposition est organisée dans le terminal 1 d'O'Hare par United Airlines. Kathryn Walters-Conte, responsable de la stratégie de programme et des opérations de la Société, qui a assisté au dévoilement de l'exposition quelques minutes après son départ de son vol du matin de Washington, DC, a déclaré qu'elle espérait que l'affichage inspirera les gens à étudier l'informatique quantique.
« Je pense que les gens entendent parler de quantum dans la culture pop et la science-fiction et je ne sais pas si c'est une chose réelle », a déclaré Walters-Conte, « mais cette exposition est de intéresser les gens à cela afin qu'ils puissent voir que c'est une vraie chose physique et c'est l'équipement que les physiciens utilisent. »
