Avant-propos – L’ordinateur quantique impossible est possible

M. I. Dyakonov

Claude N. Cohen-Tannoudji, Bernard Diu, Franck Laloë

Avant-propos des éditeurs scientifiquesEn tant que directeurs de la collection " Savoirs Actuels", nous sommes particulièrement heureux d'y publier l'ouvrage "Mécanique quantique, tome III" par Claude Cohen-Tannoudji, Bernard Diu et Franck Laloë.Les deux premiers tomes, publiés en 1973, ont connu un énorme succès dans le monde entier et ont fait l'objet de nombreuses traductions.Ils contiennent un exposé approfondi des principes et des applications de la mécanique quantique qui a servi de base à l'apprentissage du domaine pour des générations d'étudiants dans de nombreuses disciplines.Le tome III qui leur fait suite développe la seconde quantification et la théorie de l'opérateur champ, ainsi que plusieurs de ses applications : méthodes du champ moyen (Hartree-Fock, Gross-Pitaevskii), théorie de l'appariement, etc., puis la quantification du champ électromagnétique (émission spontanée, atome habillé, etc.) ; le dernier chapitre est consacré à divers aspects de l'intrication quantique.

Saclay Messiah

Avant-propos de la Nouvelle EditionCe livre a été écrit alors que la théorie quantique, fondée trente ans plus tôt au terme d'une longue et difficile gestation, était parvenue à une certaine maturité et avait déjà fait la preuve de son exceptionnelle réussite à déchiffrer le monde de la physique microscopique.Depuis, des progrès considérables ont été accomplis dans toutes les branches de la physique, sans qu'à aucun moment ladite théorie, sur laquelle repose tout l'édifice, ne soit remise en question.Ce livre a donc toujours sa place comme ouvrage de base dans l'édifice pédagogique de la physique moderne.Il s'agit en effet d'un traité d'initiation à la théorie quantique.Il prend les choses au tout début -avec l'apparition des premiers effets quantiques -et les pousse aussi loin et aussi complètement que possible dans les limites de l'approximation non relativiste.La mécanique quantique relativiste n'y est que succinctement abordée dans la cinquième et dernière partie.Cela dit, la réédition d'un tel texte une bonne trentaine d'années après sa première parution, alors que le panorama général de la physique a si profondément changé, doit nécessairement s'accompagner d'une certaine mise à jour qui en préserve le caractère d'actualité.En fait, il y aurait bien quelques remaniements à envisager, quelques anachronismes à corriger.Mais cela se réduit à si peu de chose qu'il m'a semblé plus clair et plus simple de reproduire à l'identique le texte original, et d'indiquer en avant-propos, en les commentant, les quelques modifications et compléments qu'il convenait de lui apporter.Cette nouvelle édition de mon traité de Mécanique quantique est donc la reproduction du texte original, ou plus exactement de sa dernière mouture.Paru en 1959, le traité a été réimprimé à plusieurs reprises dans les quelques années qui ont suivi, et c'était chaque fois l'occasion d'apporter au texte corrections et amendements.J'ai ainsi pu éliminer la plupart des erreurs matérielles, coquilles ou autres, et j'ai également repris certains passages, notamment dans le Tome II.On en est ainsi arrivé à une version que je considère comme définitive.A part quelques corrections de détail, ainsi qu'une mise à jour des références bibliographiques, c'est cette dernière version qui est reproduite ici.Ceci étant, les quelques modifications à faire se situent aux frontières du livre et n'affectent pas l'ensemble de l'exposé, car elles ne se rapportent pas au contenu du livre proprement dit, mais à ses prolongements en amont et en aval.En amont, à propos du débat épistémologique autour de l'interprétation statistique et de l'opération de

André Chailloux

Michel Devoret, Estève, Daniel

Cyrius Nugier

La cryptographie est utilisée pour protéger la vie privée de tous quotidiennement lors de la navigation sur Internet. On observe de multiples changements en cours ces dernières années, dûs en partie à la possible arrivée prochainement d'ordinateurs quantiques capables de mettre en danger certains de nos chiffrements actuels.On remarque quatre principaux enjeux associés à ces changements :1) L'adaptation des primitives, qui doivent être remplacées par de nouvelles, post-quantiques.2) L'adaptation des protocoles, qui parfois reposent aussi sur des propriétés vulnérables aux ordinateurs quantiques.3) L'évolution des habitudes des utilisateurs, pour lesquels sont conçus ces protocoles, impliquant notamment une consommation numérique plus importante (flux vidéos en direct) et une demande de protection accrue de la vie privée.4) Les capacités des ordinateurs, qui évoluent en permanence (par exemple grâce à des accélérateurs matériels) souvent pour d'autres applications (IA, jeux), peuvent offrir des surfaces d'attaques, notamment par canaux auxiliaires.La présente thèse soutient que ces enjeux sont interdépendants et qu'une vision groupée de ces problèmes aide à garantir l'adaptation de la cryptographie à l'ère post-quantique.Ce propos est appuyé par trois pistes de recherche :1) Proposer un protocole anonymisant de live-streaming massif (contraintes utilisateurs) qui soit aussi post-quantique (contraintes sur les primitives).2) Etudier les protocoles de chiffrements commutatifs, en particulier d'interception réglementée, ainsi que la manière de les rendre post-quantiques sans créer de faiblesses ou qu'ils soient limités à des sur-chiffrements.3) Comprendre la manière dont les architectures dotées de calcul en mémoire vont affecter les performances des primitives post-quantiques, et comment un co-design est possible pour aussi réduire les fuites par canaux auxiliaires.