Vocabulaire de l'informatique quantique

I. Termes et définitions

accélérateur quantique

Domaine : Informatique/Informatique quantique.

Définition : Ordinateur quantique ou simulateur quantique utilisé en complément d'un superordinateur classique pour en accélérer les calculs.

Note : Les accélérateurs quantiques exploitent des algorithmes quantiques hybrides.

Voir aussi : algorithme quantique hybride, calcul intensif, ordinateur quantique, simulateur quantique.

Équivalent étranger : quantum accelerator.

algorithme quantique

Domaine : Informatique/Informatique quantique.

Définition : Algorithme qui est constitué d'une suite finie d'opérations exécutées par des portes quantiques et qui tire parti du parallélisme quantique.

Note :

1. Un algorithme quantique manipule une grande quantité d'informations pendant le calcul mais produit un résultat sous la forme de bits classiques. Le calcul doit être généralement répété plusieurs fois pour obtenir le résultat recherché.

2. Un algorithme quantique est écrit et exécuté à l'aide d'un ordinateur classique qui envoie des commandes de portes quantiques au processeur quantique puis, à la fin du calcul, récupère et exploite les résultats issus de la lecture des qubits.

Voir aussi : élément binaire, parallélisme quantique, porte quantique, processeur quantique, qubit.

Équivalent étranger : -

algorithme quantique hybride

Domaine : Informatique/Informatique quantique.

Définition : Algorithme qui comporte une composante s'exécutant sur un ordinateur classique et une autre sur un processeur quantique, les deux étant coordonnées pour obtenir un résultat qui tire parti au mieux des possibilités des deux types de machines.

Voir aussi : algorithme quantique, ordinateur quantique, processeur quantique.

Équivalent étranger : -

avantage quantique

Domaine : Informatique/Informatique quantique.

Définition : Niveau de performance reconnu à un ordinateur quantique lorsque celui-ci exécute un calcul plus rapidement que les meilleurs superordinateurs classiques.

Note :

1. L'avantage quantique peut aussi être apprécié en fonction d'autres facteurs tels que la faible consommation d'énergie.

2. L'avantage quantique est lié au caractère exponentiel du temps de calcul des ordinateurs classiques en fonction de la taille du problème à résoudre.

3. On trouve aussi, dans l'usage, le terme suprématie quantique, qui est déconseillé.

Voir aussi : calculateur, calcul intensif, ordinateur quantique.

Équivalent étranger : quantum advantage.

cryptographie postquantique

Domaine : Télécommunications-Informatique/Informatique quantique.

Définition : Champ de la cryptographie qui vise à garantir la sécurité des communications par l'utilisation, sur des ordinateurs classiques, de dispositifs de chiffrement de l'information résistant à un attaquant qui disposerait d'un ordinateur quantique capable de déjouer les méthodes de chiffrement classiques.

Voir aussi : cryptographie quantique, ordinateur quantique.

Équivalent étranger : post-quantum cryptography.

cryptographie quantique

Domaine : Télécommunications-Informatique/Informatique quantique.

Définition : Ensemble de méthodes de cryptographie qui utilisent des protocoles dont la sécurité repose sur les principes de base de la physique quantique, tels que le caractère aléatoire de la mesure quantique, la superposition, l'intrication et le non-clonage quantiques.

Voir aussi : cryptographie postquantique, distribution quantique de clés, état quantique, intrication quantique, mesure quantique, non-clonage quantique, superposition quantique, téléportation quantique.

Équivalent étranger : quantum cryptography.

décohérence quantique

Domaine : Informatique-Physique/Physique quantique.

Définition : Dégradation progressive d'une superposition quantique d'un système quantique sous l'effet des interactions avec son environnement, qui aboutit à une situation où le système obéit aux lois de la physique classique.

Note : La décohérence quantique met notamment fin aux effets de superposition et d'intrication entre les états des qubits dans un ordinateur quantique.

Voir aussi : intrication quantique, ordinateur quantique, qubit, superposition quantique, système quantique.

Équivalent étranger : quantum decoherence.

distribution quantique de clés

Abréviation : DQC.

Domaine : Télécommunications-Informatique/Informatique quantique.

Synonyme : échange quantique de clés.

Définition : Protocole de création simultanée de clés symétriques de chiffrement et de déchiffrement aléatoires chez un émetteur et un récepteur, qui permet d'échanger un message et repose en général sur le principe de l'intrication quantique.

Note :

1. La distribution quantique de clés rend systématiquement détectable l'interception de clés.

2. La distribution quantique de clés peut utiliser les méthodes de comptage de photons, dans le cas de variables quantiques discrètes, ou les méthodes de détection cohérente usuelles en télécommunications optiques, dans le cas de variables quantiques continues.

Voir aussi : cryptographie quantique, intrication quantique, téléportation quantique.

Équivalent étranger : quantum key distribution (QKD).

dualité onde-particule

Domaine : Physique/Physique quantique.

Synonyme : dualité onde-corpuscule.

Définition : Propriété d'un objet quantique, par exemple un atome, un électron ou un photon, de présenter, suivant les situations où il est placé, des comportements qui, en physique classique, correspondraient soit à ceux d'une onde, soit à ceux d'une particule.

Note : Le formalisme quantique décrit de façon synthétique les comportements tant ondulatoires que particulaires.

Voir aussi : état quantique.

Équivalent étranger : wave-particle duality.

émulateur quantique (langage professionnel)

Domaine : Informatique/Informatique quantique.

Définition : Dispositif qui utilise un ordinateur classique et des logiciels pour exécuter un algorithme quantique conçu pour un ordinateur quantique.

Note : La durée d'exécution ainsi que la taille de mémoire nécessaires à une émulation quantique croissent exponentiellement avec le nombre de qubits en jeu et peuvent donc impliquer le recours à des superordinateurs classiques.

Voir aussi : algorithme quantique, calcul intensif, ordinateur quantique, qubit.

Équivalent étranger : quantum emulator.

état quantique

Domaine : Physique/Physique quantique.

Définition : Objet mathématique qui permet de calculer, à un instant donné, les probabilités des valeurs que l'on obtiendrait lors de la mesure de n'importe quelle grandeur physique d'un système quantique, ainsi que de déterminer l'état du système à tout instant ultérieur.

Note : Un état quantique est représenté par un vecteur dans un espace de Hilbert particulier ou par un opérateur agissant dans cet espace.

Voir aussi : mesure quantique, superposition quantique, système quantique.

Équivalent étranger : quantum state.

interférence quantique

Domaine : Informatique-Physique/Physique quantique.

Définition : Phénomène physique selon lequel la probabilité du résultat d'une mesure effectuée sur une superposition quantique n'est pas égale à la somme des probabilités des résultats de mesures effectuées sur chacun des états de cette superposition.

Note : Une particule telle qu'un électron ou un photon peut par exemple passer à la fois par plusieurs chemins distincts pour arriver à un point final avec une probabilité différente de la somme des probabilités de passer par chacun des chemins.

Voir aussi : intrication quantique, mesure quantique, superposition quantique, système quantique.

Équivalent étranger : quantum interference.

intrication quantique

Domaine : Informatique-Physique/Physique quantique.

Synonyme : enchevêtrement quantique.

Définition : Phénomène selon lequel l'état d'un système quantique ne peut être décrit que globalement car il implique une superposition quantique et met en jeu des effets d'interférence quantique.

Note :

1. Lorsque l'intrication quantique concerne des objets quantiques séparés spatialement, elle induit des corrélations entre les résultats de mesures effectuées sur ces objets, qui ne peuvent pas être décrites par un modèle classique local.

2. La richesse combinatoire de l'intrication quantique est à la base de la plupart des algorithmes utilisés en informatique quantique et de leurs performances par rapport à leurs équivalents exécutés par des ordinateurs classiques.

Voir aussi : algorithme quantique, interférence quantique, superposition quantique, système quantique.

Équivalent étranger : quantum entanglement.

Attention : Cette publication annule et remplace celle du Journal officiel du 1er juillet 2017.

mémoire quantique

Domaine : Informatique/Informatique quantique.

Définition : Ensemble de qubits physiques qui enregistrent et restituent à la demande un état quantique d'un nombre significatif de qubits, notamment un état intriqué.

Note :

1. La réalisation d'une mémoire quantique de taille la plus grande possible et dont la décohérence est la plus lente possible est un enjeu majeur pour le calcul et la cryptographie quantiques.

2. Une mémoire quantique peut servir à enregistrer des données qui sont ensuite transférées vers des qubits destinés au calcul.

Voir aussi : cryptographie quantique, décohérence quantique, état quantique, intrication quantique, ordinateur quantique, qubit, qubit physique.

Équivalent étranger : quantum memory.

mesure quantique

Domaine : Physique/Physique quantique.

Définition : Opération consistant à faire interagir un système quantique avec un appareil de mesure classique, qui permet de révéler à l'échelle macroscopique l'une des valeurs possibles d'une grandeur physique du système.

Note :

1. Les résultats d'une mesure quantique sont généralement aléatoires. En répétant une mesure quantique sur un système quantique préparé à chaque fois dans le même état, on peut obtenir la loi de probabilité correspondante.

2. Une mesure quantique est associée à une observable quantique.

Voir aussi : état quantique, observable quantique, système quantique.

Équivalent étranger : quantum measurement.

métrologie quantique

Domaine : Physique-Métrologie.

Définition : Ensemble des méthodes qui utilisent les propriétés des objets quantiques pour mesurer avec une très grande précision des grandeurs physiques comme le temps, les températures, les distances, la gravité ou le magnétisme.

Note : La métrologie quantique est notamment utilisée dans le domaine de l'imagerie médicale, de la géophysique ou de la définition des unités physiques. Elle sert aussi à améliorer la sensibilité des grands interféromètres permettant de détecter les ondes gravitationnelles.

Voir aussi : onde gravitationnelle.

Équivalent étranger : quantum metrology, quantum sensing.

non-clonage quantique

Forme développée : théorème de non-clonage quantique.

Domaine : Informatique-Physique/Physique quantique.

Définition : Impossibilité démontrée de copier sans erreur un qubit dans un état quantique inconnu en conservant l'état quantique initial.

Note : Le non-clonage quantique n'interdit pas de faire une copie sans erreur d'un qubit dans un état quantique connu ni de faire une copie imparfaite d'un qubit dans un état quantique inconnu.

Voir aussi : cryptographie quantique, état quantique, qubit, téléportation quantique.

Équivalent étranger : no-cloning theorem.

observable quantique, loc.n.f.

Domaine : Physique/Physique quantique.

Définition : Représentation mathématique de la mesure d'une grandeur physique d'un objet quantique dans l'espace de Hilbert dans lequel le système considéré est décrit.

Note : Contrairement aux observables en physique classique, une observable quantique décrit le résultat de la mesure d'une grandeur physique sous forme de distribution de probabilités et non d'une valeur unique.

Voir aussi : mesure quantique, système quantique.

Équivalent étranger : quantum observable.

ordinateur quantique

Domaine : Informatique/Informatique quantique.

Synonyme : calculateur quantique.

Définition : Dispositif de calcul qui exploite des qubits, des portes quantiques et des algorithmes quantiques.

Note :

1. L'ordinateur quantique comprend un environnement matériel et logiciel classique qui assure son contrôle.

2. La puissance de calcul d'un ordinateur quantique se mesure notamment par le nombre de qubits qu'il exploite et par le nombre d'opérations quantiques qu'il peut exécuter avant que la décohérence ne rende les résultats non significatifs.

Voir aussi : algorithme quantique, décohérence quantique, porte quantique, qubit.

Équivalent étranger : quantum computer.

parallélisme quantique

Domaine : Informatique/Informatique quantique.

Définition : Propriété selon laquelle des opérations effectuées au moyen de portes quantiques sur un registre de N qubits peuvent s'effectuer simultanément sur 2ᴺ valeurs, ce qui accroît considérablement la vitesse de calcul par rapport à des ordinateurs classiques.

Note : Le parallélisme quantique exploite les phénomènes de superposition, d'intrication et d'interférence dans le registre quantique.

Voir aussi : interférence quantique, intrication quantique, porte quantique, qubit, registre quantique, superposition quantique.

Équivalent étranger : quantum parallelism.

porte quantique

Domaine : Informatique/Informatique quantique.

Définition : Dispositif qui transforme l'état quantique d'un ou de plusieurs qubits physiques pour permettre l'exécution d'un algorithme quantique.

Note : Une porte quantique à plusieurs qubits entraîne en général leur intrication quantique.

Voir aussi : algorithme quantique, état quantique, intrication quantique, qubit physique.

Équivalent étranger : quantum gate.

processeur quantique

Domaine : Informatique/Informatique quantique.

Définition : Composant matériel d'un ordinateur quantique qui exploite les qubits physiques.

Note : Un processeur quantique est complété par des dispositifs électroniques ou optiques de contrôle de l'état des qubits tels que des lasers et des générateurs d'impulsions micro-ondes ou d'autres signaux électroniques.

Voir aussi : ordinateur quantique, qubit physique.

Équivalent étranger : quantum processor.

qubit, n.m.

Domaine : Informatique/Informatique quantique.

Synonyme : bit quantique.

Définition : Unité d'information dont le support physique est un système quantique à deux états superposables.

Voir aussi : élément binaire, ordinateur quantique, qubit logique, qubit physique, registre quantique, superposition quantique, système quantique.

Équivalent étranger : quantum bit, qubit.

qubit logique

Domaine : Informatique/Informatique quantique.

Définition : Assemblage de qubits physiques qui permet la correction des erreurs dues notamment à la décohérence quantique, ce qui accroît ainsi le temps disponible pour un calcul quantique.

Note : Le nombre de qubits physiques nécessaire pour réaliser un qubit logique varie d'une à plusieurs dizaines de milliers, en fonction de leur qualité et des codes de correction d'erreurs utilisés.

Voir aussi : décohérence quantique, qubit physique.

Équivalent étranger : logical qubit.

qubit physique

Domaine : Informatique/Informatique quantique.

Définition : Support matériel d'un qubit, constitué par un système quantique à deux états superposables.

Note :

1. Les deux états d'un qubit physique sont relatifs, par exemple, à la polarisation d'un photon ou au spin d'un électron.

2. Lorsqu'un qubit physique n'est pas suffisamment isolé de son environnement, il est soumis à la décohérence quantique qui perturbe à la fois sa superposition et son intrication avec les autres qubits.

Voir aussi : décohérence quantique, intrication quantique, qubit, qubit logique, superposition quantique, système quantique.

Équivalent étranger : physical qubit.

registre quantique

Domaine : Informatique/Informatique quantique.

Définition : Ensemble de qubits qui permet l'exécution d'un algorithme quantique.

Voir aussi : algorithme quantique, intrication quantique, qubit.

Équivalent étranger : quantum register.

simulateur quantique

Domaine : Informatique/Informatique quantique.

Définition : Dispositif matériel constitué d'objets quantiques paramétrés pour qu'il se comporte de façon analogue à d'autres systèmes quantiques, tels des molécules ou des matériaux complexes.

Note : Le simulateur quantique ne doit pas être confondu avec l'émulateur quantique.

Voir aussi : émulateur quantique, ordinateur quantique, système quantique.

Équivalent étranger : quantum simulator.

superposition quantique

Domaine : Informatique-Physique/Physique quantique.

Définition : Représentation de l'état quantique d'un système quantique sous la forme d'une combinaison d'états quantiques de ce système.

Note : Les superpositions quantiques permettent de décrire l'interférence et l'intrication quantiques.

Voir aussi : état quantique, interférence quantique, intrication quantique, système quantique.

Équivalent étranger : quantum superposition.

système quantique

Domaine : Physique/Physique quantique.

Définition : Ensemble constitué d'un ou de plusieurs objets quantiques.

Note : Les objets constituant un système quantique peuvent être intriqués ou non, locaux ou non.

Équivalent étranger : quantum system.

téléportation quantique

Domaine : Télécommunications-Informatique/Informatique quantique.

Définition : Transport de l'état quantique d'un premier qubit à un deuxième qubit, en recourant à des qubits distants intriqués et à un canal de communication classique.

Note :

1. La téléportation quantique permet par exemple à des ordinateurs quantiques d'échanger directement des états quantiques.

2. La téléportation quantique détruit l'état quantique initial, conformément au non-clonage quantique.

Voir aussi : état quantique, intrication quantique, non-clonage quantique, ordinateur quantique, qubit.

Équivalent étranger : quantum teleportation.

II. Table d'équivalence

A. Termes étrangers

Terme étranger (1)	Domaine/Sous-domaine	Équivalent français (2)
logical qubit.	Informatique/Informatique quantique.	qubit logique.
no-cloning theorem.	Informatique-Physique/Physique quantique.	non-clonage quantique, théorème de non-clonage quantique.
physical qubit.	Informatique/Informatique quantique.	qubit physique.
post-quantum cryptography.	Télécommunications-Informatique/Informatique quantique.	cryptographie postquantique.
quantum accelerator.	Informatique/Informatique quantique.	accélérateur quantique.
quantum advantage.	Informatique/Informatique quantique.	avantage quantique.
quantum bit, qubit.	Informatique/Informatique quantique.	qubit, n.m., bit quantique.
quantum computer.	Informatique/Informatique quantique.	ordinateur quantique, calculateur quantique.
quantum cryptography.	Télécommunications-Informatique/Informatique quantique.	cryptographie quantique.
quantum decoherence.	Informatique-Physique/Physique quantique.	décohérence quantique.
quantum emulator.	Informatique/Informatique quantique.	émulateur quantique (langage professionnel).
quantum entanglement.	Informatique-Physique/Physique quantique.	intrication quantique, enchevêtrement quantique.
quantum gate.	Informatique/Informatique quantique.	porte quantique.
quantum interference.	Informatique-Physique/Physique quantique.	interférence quantique.
quantum key distribution (QKD).	Télécommunications-Informatique/Informatique quantique.	distribution quantique de clés (DQC), échange quantique de clés.
quantum measurement.	Physique/Physique quantique.	mesure quantique.
quantum memory.	Informatique/Informatique quantique.	mémoire quantique.
quantum metrology, quantum sensing.	Physique-Métrologie.	métrologie quantique.
quantum observable.	Physique/Physique quantique.	observable quantique, loc.n.f.
quantum parallelism.	Informatique/Informatique quantique.	parallélisme quantique.
quantum processor.	Informatique/Informatique quantique.	processeur quantique.
quantum register.	Informatique/Informatique quantique.	registre quantique.
quantum sensing, quantum metrology.	Physique-Métrologie.	métrologie quantique.
quantum simulator.	Informatique/Informatique quantique.	simulateur quantique.
quantum state.	Physique/Physique quantique.	état quantique.
quantum superposition.	Informatique-Physique/Physique quantique.	superposition quantique.
quantum system.	Physique/Physique quantique.	système quantique.
quantum teleportation.	Télécommunications-Informatique/Informatique quantique.	téléportation quantique.
qubit, quantum bit.	Informatique/Informatique quantique.	qubit, n.m., bit quantique.
wave-particle duality.	Physique/Physique quantique.	dualité onde-particule, dualité onde-corpuscule.
(1) Il s'agit de termes anglais, sauf mention contraire. (2) Les termes en caractères gras se trouvent dans la partie I (Termes et définitions).

B. Termes français

Terme français (1)	Domaine/Sous-domaine	Équivalent étranger (2)
accélérateur quantique.	Informatique/Informatique quantique.	quantum accelerator.
algorithme quantique.	Informatique/Informatique quantique.	-
algorithme quantique hybride.	Informatique/Informatique quantique.	-
avantage quantique.	Informatique/Informatique quantique.	quantum advantage.
bit quantique, qubit, n.m.	Informatique/Informatique quantique.	quantum bit, qubit.
calculateur quantique, ordinateur quantique.	Informatique/Informatique quantique.	quantum computer.
cryptographie postquantique.	Télécommunications-Informatique/Informatique quantique.	post-quantum cryptography.
cryptographie quantique.	Télécommunications-Informatique/Informatique quantique.	quantum cryptography.
décohérence quantique.	Informatique-Physique/Physique quantique.	quantum decoherence.
distribution quantique de clés (DQC), échange quantique de clés.	Télécommunications-Informatique/Informatique quantique.	quantum key distribution (QKD).
dualité onde-particule, dualité onde-corpuscule.	Physique/Physique quantique.	wave-particle duality.
échange quantique de clés, distribution quantique de clés (DQC).	Télécommunications-Informatique/Informatique quantique.	quantum key distribution (QKD).
émulateur quantique (langage professionnel).	Informatique/Informatique quantique.	quantum emulator.
enchevêtrement quantique, intrication quantique.	Informatique-Physique/Physique quantique.	quantum entanglement.
état quantique.	Physique/Physique quantique.	quantum state.
interférence quantique.	Informatique-Physique/Physique quantique.	quantum interference.
intrication quantique, enchevêtrement quantique.	Informatique-Physique/Physique quantique.	quantum entanglement.
mémoire quantique.	Informatique/Informatique quantique.	quantum memory.
mesure quantique.	Physique/Physique quantique.	quantum measurement.
métrologie quantique.	Physique-Métrologie.	quantum metrology, quantum sensing.
non-clonage quantique, théorème de non-clonage quantique.	Informatique-Physique/Physique quantique.	no-cloning theorem.
observable quantique, loc.n.f.	Physique/Physique quantique.	quantum observable.
ordinateur quantique, calculateur quantique.	Informatique/Informatique quantique.	quantum computer.
parallélisme quantique.	Informatique/Informatique quantique.	quantum parallelism.
porte quantique.	Informatique/Informatique quantique.	quantum gate.
processeur quantique.	Informatique/Informatique quantique.	quantum processor.
qubit, n.m., bit quantique.	Informatique/Informatique quantique.	quantum bit, qubit.
qubit logique.	Informatique/Informatique quantique.	logical qubit.
qubit physique.	Informatique/Informatique quantique.	physical qubit.
registre quantique.	Informatique/Informatique quantique.	quantum register.
simulateur quantique.	Informatique/Informatique quantique.	quantum simulator.
superposition quantique.	Informatique-Physique/Physique quantique.	quantum superposition.
système quantique.	Physique/Physique quantique.	quantum system.
téléportation quantique.	Télécommunications-Informatique/Informatique quantique.	quantum teleportation.
théorème de non-clonage quantique, non-clonage quantique.	Informatique-Physique/Physique quantique.	no-cloning theorem.
(1) Les termes en caractères gras se trouvent dans la partie I (Termes et définitions). (2) Il s'agit d'équivalents anglais, sauf mention contraire.