L'ère numérique, dont le concept tourne pourtant autour d’un code binaire composé d’une simple succession de zéros et de uns, a été assez complexe à maîtriser. Mais qu’en sera-t-il de la prochaine ère de l'informatique, avec toutes les possibilités que lui réserve la physique quantique ? Aujourd’hui, partout dans le monde, des équipes de chercheurs rivalisent pour créer l’ordinateur quantique opérationnel de demain. Ces machines, qui sauront exploiter le comportement inhabituel de la matière au niveau atomique, devraient s’avérer beaucoup plus puissantes que toutes les machines existantes.

Voilà plus d'une décennie que le Dr Jacq Romero, lauréate du Prix L'Oréal-Unesco pour les Femmes et la Science 2017, travaille sur les principes quantiques. Ses recherches en physique quantique à l'Université du Queensland, Australie, sont essentiellement axées sur le traitement quantique de l'information, et notamment sur la quantique des photons, d’où un intérêt particulier pour la forme de la lumière elle-même. Selon le Dr Romero, même si nous connaissons la forme que prend la lumière à la sortie d'un laser, d’autres formes sont possibles. « En réalité, la lumière peut être plus intéressante que cela et avoir beaucoup d'autres formes », explique la chercheuse. « Cela signifie que l’on peut encoder plus d'informations dans un photon, et pas seulement des zéros et des uns comme on le fait actuellement. De plus, parce que l'information quantique est intrinsèquement plus sécurisée que l'information classique, il est possible d’augmenter la quantité d’information avec un niveau de sécurité exceptionnel ».

Mieux comprendre l'information quantique

Comme d’autres équipes de chercheurs, le Dr Romero essaye d’exploiter le caractère unique de l'information quantique et de préparer son usage dans les futures technologies. La première étape consiste à essayer de mieux comprendre ce qu’est l'information quantique. Un travail est essentiel, selon le Dr Romero, vu le rythme de croissance exponentielle des données, qui a été multipliée par 50 entre 2010 et 2020. « À un moment donné, nous atteindrons une limite, car la quantité de données que nous traitons actuellement est sans précédent », explique ainsi la chercheuse. « Jusqu'à présent, nous avons considéré le problème en nous référant essentiellement à des propriétés classiques de la lumière, comme la couleur et les longueurs d'onde ou en jouant sur le rythme des impulsions lumineuses. Demain, si nous voulons faire face à nos besoins de traitement de l’information, il faudra utiliser des propriétés de plus grande envergure ».

De plus, comme le fait remarquer le Dr Romero, un autre atout de l’élément quantique, c’est sa sécurité inhérente. « L'information quantique a un intérêt énorme en terme de sécurité, car il n’est pas possible de copier l'information quantique », explique le Dr Jacq Romero. « L'autre intérêt des systèmes quantiques, c’est qu’ils permettent de repérer les écoutes ». On pourrait croire à de la science-fiction, mais au mois de septembre dernier, le satellite Micius a été utilisé pour effectuer une vidéoconférence quantique entre la Chine et l'Autriche afin de garantir une confidentialité absolue.

Des femmes chercheuses récompensées depuis 1998

L'informatique quantique est également devenue une priorité pour la Commonwealth Bank of Australia, laquelle a investi dans la recherche quantique de l’Université de Nouvelle-Galles du Sud (NSW) de Sydney. Et même s'il faudra sans doute un certain temps avant que l’informatique quantique ne trouve des applications dans le marketing, de plus en plus de start-ups sont à la recherche de solutions pour appliquer les principes quantiques dans les domaines du stockage, de la transmission et de la sécurisation des données. Christine Burke, directrice de la communication de L'Oréal Australie, a rappelé que le programme L'Oréal-Unesco pour les Femmes et la Science avait été créé en 1998 pour soutenir et reconnaître les femmes chercheuses et pour encourager les jeunes femmes à choisir des filières scientifiques. « La science est cruciale pour répondre aux défis urgents auxquels le monde doit répondre, et nous avons besoin de tous les talents - hommes ou femmes - disponibles », a déclaré Christine Burke.