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Place à l’informatique quantique!

Par Brad Keates et Michele Mosca

L’informatique quantique ne relève désormais plus de la science-fiction. Elle s’impose de plus en plus dans des concepts concrets et des applications pratiques, et bien que son développement se poursuive encore, on peut d’ores et déjà en constater des répercussions sur les soins de santé.

Qu’est-ce que l’informatique quantique?

L’informatique quantique utilise la mécanique quantique pour traiter de l’information. Les ordinateurs conventionnels fonctionnent avec des octets, qui sont de l’information codée selon une série déterminée de 0 et de 1.

Par exemple, le terme « soins de santé » serait représenté par la série suivante : 01110011 01100001 01101110 01110100 11000011 10101001.

Les ordinateurs quantiques codent dans leurs systèmes des éléments d’information connus sous le nom de « qubits ». L’un des aspects fascinants de ces qubits est leur capacité d’avoir en même temps plusieurs états, un phénomène que l’on appelle « superposition ». Par conséquent, un qubit n’a pas à coder seulement un « un » ou un « zéro », mais peut englober une foule de combinaisons de « uns » et de « zéros ». Par exemple, un noyau d’hydrogène peut être orienté « vers le haut » (et sera codé « un ») ou « vers le bas » (et sera codé « zéro »), mais aura aussi tout un spectre d’orientations entre les deux.

Les avantages de l’informatique quantique

L’immense complexité de ces états quantiques permet des calculs que ne peuvent réaliser des ordinateurs conventionnels; ainsi, certaines tâches jusque-là impossibles pourraient dès lors être exécutées. Les progrès qu’ont connus des domaines comme la conception des médicaments, les essais in silico (où l’on teste virtuellement de nouveaux médicaments et appareils médicaux), ainsi que le séquençage et l’analyse de l’ADN à une vitesse sans précédent ne sont que quelques exemples des avantages éventuels de l’informatique quantique.

Informatique quantique et cryptage

Même si cette nouvelle capacité informatique pourrait donner naissance à de multiples applications emballantes, elle nous obligera aussi à revoir nos normes de cryptage et de sécurité des données. Jusqu’ici, le réseau canadien de la santé a toujours établi sans tarder les spécifications nécessaires à la résidence des données, à la sécurisation des données au repos et au chiffrement des données en transit.

Le décryptage de ces données ne peut être fait par des ordinateurs conventionnels, mais les ordinateurs quantiques, eux, le pourraient. À l’heure actuelle, il n’existe qu’un petit nombre de prototypes d’ordinateurs quantiques, mais certains experts prévoient que ces machines atteindront d’ici 10 à 20 ans un point de bascule au-delà duquel elles pourront percer les défenses cryptographiques les plus courantes. Selon d’autres experts, ce pourrait même être d’ici 5 à 10 ans. L’information saisie aujourd’hui pourrait donc être bientôt décryptée, ce qui pourrait compromettre la protection des renseignements personnels.

Préparer l’avenir

L’informatique quantique recèle d’innombrables promesses pour l’avenir des soins de santé, mais pour les réaliser au mieux, il faut nous préparer. Plusieurs approches de protection des données des patients sont à l’étude. Par exemple, on pourrait mettre en place de nouveaux algorithmes cryptographiques post-quantiques ou des mécanismes plus sécurisés de distribution quantique de clés pour la gestion des communications en réseau.

Le développement des solutions à ces défis en est encore à ses balbutiements, et notre pays peut y trouver l’occasion d’agir en chef de file pour adapter le milieu de la santé à l’univers quantique. Il faut s’efforcer dès maintenant de le comprendre, y investir et s’y préparer.


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À propos des auteurs
Brad Keates

Brad Keates

Brad Keates est directeur principal, Innovation technique, de l’équipe des Technologies innovatrices d’Inforoute. À ce titre, il a pour responsabilité de repérer des technologies innovatrices prometteuses susceptibles d’avoir des effets positifs sur les résultats pour la santé des Canadiens. Au début de sa carrière chez Inforoute, il a dirigé des projets de gestion de l’identité, ainsi que des programmes de conception et de développement de logiciels. Auparavant, il a occupé divers postes de gestion générale dans le secteur technologique un peu partout dans le monde, où il dirigeait les ventes, et dans des services de consultation et des organisations de services professionnels.

Michele Mosca

Michele Mosca

Dr. Michele Mosca est cofondateur et chef de direction de l’entreprise de cybersécurité post-quantique evolutionQ et cofondateur de softwareQ, une entreprise de logiciels et d’applications quantiques. Il est vice-président du conseil de Quantum Industry Canada. Il a aussi cofondé l’Institute for Quantum Computing de l’Université de Waterloo et est membre fondateur du Waterloo's Perimeter Institute for Theoretical Physics. Cofondateur de l’organisme sans but lucratif Quantum-Safe Canada et créateur de la série d’ateliers sur la cryptographie post-quantique de l’ETSI-IQC, il est mondialement reconnu pour l’énergie qu’il déploie afin d’aider le monde universitaire, l’industrie et les gouvernements à préparer notre arsenal informatique à l’arrivée des ordinateurs quantiques.