Défis et jalons des calculateurs quantiques tolérants aux fautes

Dans cet article, nous faisons le point sur l’élaboration et l’usage potentiel des ordinateurs quantiques tolérants aux fautes capables de traiter de manière fiable des calculs complexes en surmontant les erreurs et le bruit inhérent aux systèmes quantiques. Dans un premier temps, les intérêts atten...

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Main Authors: Bonhomme, Thierry, Lambert, Catherine, Roucairol, Gérard
Format: Article ou chapitre numérique
Language:Français
Published: 2026
Online Access:Accès Université d'Orléans et IFPM
Accès Université d'Orléans et IFPM
id cairn-RINDU1_263_0009
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spelling cairn-RINDU1_263_0009RINDU1Annales des Mines - Réalités industrielles https://stm.cairn.info/revue-realites-industrielles-2026-3-page-8?lang=fr https://doi.org/10.3917/rindu1.263.0009 Défis et jalons des calculateurs quantiques tolérants aux fautes Bonhomme, ThierryLambert, CatherineRoucairol, Gérard2026 fre Annales des Mines - Réalités industrielles | - | 3 | 2026-09-03 | p. 8-11 | 1148-7941 RINDU1_26363 Dans cet article, nous faisons le point sur l’élaboration et l’usage potentiel des ordinateurs quantiques tolérants aux fautes capables de traiter de manière fiable des calculs complexes en surmontant les erreurs et le bruit inhérent aux systèmes quantiques. Dans un premier temps, les intérêts attendus en gains de performance par le calcul quantique sont évoqués ainsi que leurs limites à la fois théoriques et pratiques. Dans un second temps, la nécessaire correction d’erreurs quantiques est abordée. Cette dernière passe par l’encodage de l’information logique, que l’on souhaite protéger, sur un grand nombre de qubits physiques délocalisés afin d’avoir un qubit fiable. Tout en estimant qu’il faut au maximum mille qubits physiques pour obtenir un qubit logique fiable, nous soulignons la difficulté majeure que constitue le passage à l’échelle du nombre de qubits physiques pour résoudre des problèmes réels. Sont ensuite énoncées les différentes technologies de qubits ainsi que leurs enjeux. Puis est abordée la problématique du passage à l’échelle de manière modulaire par l’interconnexion de petits modules quantiques. Une quatrième partie mentionne les enjeux économiques et la coopétition avec les calculateurs classiques et l’IA. Tout en soulignant les progrès en cours et en observant la position française sur cinq voies technologiques, nous appelons aussi à la prudence au regard d’effets d’annonce.This article outlines the construction and potential use of FTQC (Fault Tolerant Quantum Computing) computers to reliably perform complex calculations by overcoming the problems raised by the errors and noise inherent in quantum systems. It starts by explaining the expected gains in performance of quantum computing and their theoretical as well as practical limitations. Then it stresses the necessary use of error correction techniques. It then explains that correcting quantum errors requires encoding the logical information, which must be protected, onto a large number of physical, distributed qubits to ensure a reliable qubit. While estimating that a maximum of one thousand physical qubits is needed for a reliable logical qubit, the article points out the major difficulty to scale up the number of physical qubits needed to solve real problems. Then are listed the various qubit technologies and their challenges. Then a modular approach is described to solve the scale up problem by interconnecting small quantum modules. A fourth section addresses the economic implications and coopetition with classical computers and AI. While highlighting ongoing progress and observing the France’s position on the five-way quantum computing framework, it also urges caution regarding the hype surrounding these advancements.Cairn restricted access
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description Dans cet article, nous faisons le point sur l’élaboration et l’usage potentiel des ordinateurs quantiques tolérants aux fautes capables de traiter de manière fiable des calculs complexes en surmontant les erreurs et le bruit inhérent aux systèmes quantiques. Dans un premier temps, les intérêts attendus en gains de performance par le calcul quantique sont évoqués ainsi que leurs limites à la fois théoriques et pratiques. Dans un second temps, la nécessaire correction d’erreurs quantiques est abordée. Cette dernière passe par l’encodage de l’information logique, que l’on souhaite protéger, sur un grand nombre de qubits physiques délocalisés afin d’avoir un qubit fiable. Tout en estimant qu’il faut au maximum mille qubits physiques pour obtenir un qubit logique fiable, nous soulignons la difficulté majeure que constitue le passage à l’échelle du nombre de qubits physiques pour résoudre des problèmes réels. Sont ensuite énoncées les différentes technologies de qubits ainsi que leurs enjeux. Puis est abordée la problématique du passage à l’échelle de manière modulaire par l’interconnexion de petits modules quantiques. Une quatrième partie mentionne les enjeux économiques et la coopétition avec les calculateurs classiques et l’IA. Tout en soulignant les progrès en cours et en observant la position française sur cinq voies technologiques, nous appelons aussi à la prudence au regard d’effets d’annonce.
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