Pour comprendre cet engouement général , il faut rappeler quelques principes du calcul quantique . Celui-ci s'appuie sur l'utilisation de « bits quantiques » ou qbits qui ont la particularité de valoir à la fois 0 et 1 . Cette propriété découle directement du principe de superposition quantique qui fait qu'une particule peut avoir plusieurs valeurs d'état en même temps . Un exemple d'état est le spin , une propriété souvent assimilée au moment cinétique . L'avantage au niveau informatique , c'est que cette superposition confère à un ordinateur quantique une puissance de calcul naturellement exponentielle . Un registre de N qbits peut avoir en même temps 2N valeurs que l'on pourra transformer avec une succession de portes logiques quantiques . Toutes ces opérations s'appliqueront simultanément sur les 2N valeurs , de sorte que l'on aura à la fin une superposition de 2N résultats . « D'une certaine façon , la mécanique quantique fournit gratuitement du parallélisme massif . Mais ce parallélisme est un peu fictif , car lorsqu'on effectue une lecture du registre , la superposition quantique s'évanouit et on n'obtient qu'un des états de base . Tout l'art de l'algorithmique quantique est donc de faire en sorte qu'à la fin de calculs , on obtient un résultat intéressant » , explique Daniel Estève , directeur de recherche et chef du groupe Quantronique dans le service de physique de l'état condensé au CEA . Ce potentiel de puissance de calcul fait entrevoir tout un tas d'applications concrètes , à commencer par l'espionnage . Contrairement aux ordinateurs classiques , un ordinateur quantique a théoriquement la capacité de factoriser assez rapidement les grands nombres en nombres premiers . Ce qui signifierait la mort de la cryptographique à clé publique , une technologie qui est aujourd'hui à la base de tous les échanges numériques . Il n'est donc pas étonnant que la NSA dispose , elle aussi , d'un programme de recherche quantique . Mais il y aussi des manières plus constructives d'envisager l'informatique quantique . L'un des premiers secteurs qui devraient en profiter est la chimie et la physique des matériaux .