Brevet FR3086449A1 — publié le 20200327

METHODE DE COMPRESSION D'UN VECTEUR D'ETATS QUANTIQUES ET PROCEDE DE STOCKAGE D'UN VECTEUR D'ETATS QUANTIQUES DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne une méthode de compression d'un vecteur d'états quantiques et un procédé de stockage d'un vecteur d'états quantiques comprenant une étape de compression d'un vecteur d'états quantiques. CONTEXTE DE L'INVENTION Selon un premier art antérieur, il est connu une méthode de compression de données appelée communément « compression zip ». Cette méthode de compression permet de gagner de l'espace en mémoire. Toutefois, cette méthode ne connaît pas la nature des données compressées, limitant ainsi le taux de compression. La présente invention vient améliorer la situation. RESUME DE L'INVENTION L'invention porte sur un procédé de compression d'un vecteur d'états quantiques, en particulier lors d'une simulation d'un circuit quantique sur un calculateur quantique. Le procédé permet ainsi une optimisation très élevée de la place de stockage en mémoire en diminuant très fortement le temps d'exécution de la simulation. La compression, à taux très important, consiste à conserver tels quels quelques états quantiques à forte probabilité et à compresser un très grand nombre d'états quantiques à faible probabilité. 2 Le plus souvent, l'état quantique recherché est obtenu directement et immédiatement et l'information perdue pour les états quantiques à faible probabilité n'a alors aucune incidence. En effet, dans la plupart des cas, l'état recherché est celui possédant une forte probabilité. 5 La place en mémoire et le temps d'exécution sont alors très peu élevés. Dans la minorité de cas restants, lorsque l'état recherché fait partie d'un agrégat d'états quantiques à faible probabilité, il est possible de reconstruire l'information perdue. La place de stockage en mémoire reste toujours très faible et la reconstruction est moins coûteuse en temps 10 d'exécution qu'une simulation complète. Pour éviter des agrégats comprenant un nombre très important d'états quantiques, il est possible de prévoir plusieurs sous-agrégats de taille réduite, de sorte que le temps d'exécution nécessaire à la reconstruction est alors encore moins important. 15 11 est en outre possible d' agréger les états quantiques contigus ayant la même probabilité. Cela a l'avantage de ne nécessiter aucune étape supplémentaire de reconstruction lorsque l'état recherché est situé dans un tel agrégat. La méthode de compression permet donc de, proposer un taux de 20 compression particulièrement important en ayant, dans la grande majorité des cas, un recouvrement direct et immédiat de l'information recherchée ainsi qu'une perte d'information sans effet nuisible, et, dans les autres rares cas, la possibilité de récupérer complètement l'information perdue au prix d'un temps d'exécution limité et raisonnable. 25 Ainsi, le temps d'exécution est grandement amélioré puisque les états quantiques qui seront, dans la grand majorité des cas, utilisés par la suite sont directement accessibles. La place en mémoire est également optimisée par l'agrégation des états quantiques à faible probabilité. A cette fin, la présente invention propose une méthode de compression d'un vecteur d'états quantiques, comprenant : 3 - au moins une étape d'agrégation d'un groupe de plusieurs états contigus du vecteur en un regroupement d'états du vecteur, o un paramètre représentatif de la probabilité de ce regroupement lui étant associé et correspondant à la 5 somme des probabilités des états contigus agrégés dans ce regroupement, o la probabilité de chaque état contigu agrégé étant inférieure à un seuil d'agrégation donné, et/ou la somme des probabilités des états contigus agrégés dans un 10 regroupement étant inférieure à un autre seuil d'agrégation donné, - préférentiellement au moins une étape de conservation, o un état du vecteur non agrégé dans un regroupement étant conservé, le paramètre représentatif de sa probabilité 15 restant inchangé, - la méthode de compression comprenant : o au moins plusieurs étapes d'agrégation de plusieurs groupes distincts de plusieurs états contigus du vecteur respectivement en plusieurs regroupements d'états du 20 vecteur, et/ou au moins une étape d'agrégation et au moins une étape de conservation. Suivant (les modes de réalisation préférés, l'invention comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes qui peuvent être utilisées 25 séparément ou en combinaison partielle entre elles ou en combinaison totale entre elles. De préférence, la méthode comprend plusieurs étapes d'agrégation de plusieurs groupes distincts de plusieurs états contigus du vecteur respectivement en plusieurs regroupements d'états du vecteur et plusieurs 30 étapes de conservation. Ainsi, le taux de compression est encore optimisé et/ou le temps d'exécution, lorsque l'information perdue est récupérée, est encore diminué. 4 De préférence, la probabilité de chaque état contigu agrégé est inférieure à un seuil donné, et la somme des probabilités des états contigus agrégés dans un regroupement est inférieure à un autre seuil donné. Ainsi, l'application d'une double condition de seuil permet de 5 s'assurer que la probabilité associée à un agrégat ne dépasse jamais une valeur de probabilité trop importante qui augmenterait le temps d'exécution en cas de récupération d'information perdue. En effet, les états quantiques à faible probabilité sont agrégés car il y a très peu de chance que l'état quantique recherché se trouve dans cet agrégat. Si la somme des probabilités 10 des états quantiques agrégés à faible probabilité était trop importante, le temps d'exécution nécessaire pour retrouver l'état quantique recherché parmi la pluralité d'états quantiques agrégés serait trop coûteux. De préférence, la probabilité de chaque état conservé est supérieure à un seuil de conservation donné, et/ou la somme des probabilités des états 15 conservés est supérieure à un autre seuil de conservation donné. Cela permet de ne pas conserver d'état quantique dont la probabilité est trop faible. En effet, plus la probabilité d'un état conservé est forte, plus les chances que cet état quantique soit l'état quantique recherché sont élevées. De cette manière, le temps d'exécution est optimisé car l'état 20 quantique est obtenu directement. De préférence, la méthode comprend aussi une étape d'agrégation comprenant le regroupement de plusieurs états quantiques contigus dont toutes les probabilités sont identiques entre elles. Dans ce cas, la méthode comprend avantageusement aussi : 25 - au moins une étape d'agrégation de plusieurs états contigus du vecteur en un regroupement d'états du vecteur, o un paramètre représentatif de la probabilité de ce regroupement lui étant associé et correspondant à la somme des probabilités des états contigus agrégés dans ce 30 regroupement, 5 o les probabilités de tous les états contigus agrégés dans un même regroupement sont égales entre elles. De cette manière, lorsque la probabilité de l'état recherché est égale à la probabilité des états contigus agrégés de même probabilité, aucune étape 5 de reconstruction supplémentaire n'est nécessaire. Le temps d'exécution est. alors diminué de manière considérable. De préférence, ledit seuil d'agrégation donné et/ou l'autre dit seuil d'agrégation donné sont proportionnels à l'inverse du logarithme du nombre d'états quantiques. 10 Le coefficient pouvant être appliqué à l'inverse du logarithme du nombre d'états quantiques est de préférence compris entre 0.1 et 10. Cette valeur est choisie car, dans le cas de vecteurs comprenant un nombre d'états quantiques très important, cela permet d'agréger une très grande majorité d'états, en conservant des états quantiques à probabilité suffisamment. 15 élevée pour que le gain de place de stockage en mémoire ne soit pas réalisé au prix d'une trop forte augmentation de temps d'exécution, ce qui n'enlèverait pas son intérêt à la méthode de compression proposée par l'invention mais cc qui diminuerait son bénéfice. Notamment, ces seuils d'agrégation donnés permettent de s'assurer que, dans la très grande 20 majorité des cas, les états quantiques conservés seront ceux recherchés. De préférence, ledit seuil de conservation donné et/ou ledit autre seuil de conservation donné, est ou sont choisi(s) de manière à ce que le nombre de regroupements soit proportionnel au logarithme du nombre d'états quantiques, avec un coefficient de proportionnalité préférentiellement. 25 compris entre 0.1 et 10, et/ou ledit seuil de conservation donné et/ou ledit. autre seuil de conservation donné, est ou sont choisi(s) de manière à ce que le nombre de regroupements reste inférieur à 1000, de préférence inférieur à 100. Cela permet d'optimiser la réduction de la place de stockage en 30 mémoire et du temps d'exécution. D'une part, la quantification idéale du 6 nombre d'agrégats permet de s'assurer que les agrégats ne soient pas de taille trop importante, ce qui implique un certain nombre d'agrégats, de sorte que, en cas de récupération d'un état quantique dans un agrégat, le temps d'exécution reste très limité D'autre part, il est important d'avoir un 5 nombre suffisamment peu élevé d'agrégats pour que la place de leur stockage en mémoire reste très peu importante. Un nombre d'agrégat proportionnel au logarithme du nombre d'états quantiques remplit permet de réaliser un bon compromis entre ces deux contraintes. De préférence, ledit seuil de conservation donné et/ou ledit autre seuil 10 de conservation donné, est ou sont choisi(s) de manière à ce que le nombre de regroupements reste supérieur à 10. Comme dit ci-dessus, les seuils de conservation et/ou d'agrégation sont choisis pour que la taille des agrégats ne soit pas trop élevée. De préférence, le vecteur comprend au moins 22° états quantiques, de 15 préférence supérieur à 221', encore plus de préférence supérieur à 230 , avantageusement supérieur à 235. La méthode de compression est appliquée à des vecteurs d'états quantiques de taille très importante. La méthode de compression selon l'invention permet de traiter ces types de vecteurs tout en optimisant la taille 20 en mémoire ainsi que le temps d'exécution, ce qui est très intéressant lorsqu'un tel nombre de données est traité. De préférence, au moins 90% des états quantiques du vecteur sont agrégés, de préférence au moins 99%, encore plus de préférence au moins 99.9%. 25 Le taux de compression obtenu par la méthode de compression est donc très important. Cela est particulièrement avantageux lorsque cette méthode est appliquée à des vecteurs de très grande taille. La place de stockage en mémoire après compression est effectivement optimisée de manière très importante. 7 De préférence, le ratio du nombre des états agrégés sur le nombre des états non agrégés est supérieur à 220, de préférence supérieur à 225, encore plus de préférence supérieur à 230, avantageusement supérieur à 235. Le taux de compression obtenu par la méthode de compression est 5 alors très élevé et donc très intéressant.. Il apparaît que le taux (le compression augmente de manière exponentielle avec la taille du vecteur quantique. La méthode de compression est donc particulièrement adaptée à des vecteurs d'états quantiques de taille très importante. De préférence, une ou plusieurs étape(s) d'agrégation d'un ou de 10 plusieurs groupe(s) de plusieurs états contigus du vecteur en un ou plusieurs regroupement(s) d'états du vecteur, est ou sont réalisées en affectant, audit regroupement, un paramètre représentatif de la probabilité de ce regroupement correspondant au complémentaire de la somme des probabilités des états préalablement déteiminés, c'est-à-dire à la fois des 15 états contigus agrégés et des états conservés. Autrement dit, on effectue l'opération 1 - (pa + pc) avec pa la somme des probabilités des états agrégés, et pc la somme des probabilités des états conservés. Le vecteur d'états quantiques n'a pas besoin d'être entièrement calculé, c'est-à-dire qu'il n'est alors pas nécessaire de déterminer 20 l'ensemble des états quantiques. Cela permet une réduction considérable de temps d'exécution. De préférence, le nombre d'états du vecteur d'états quantiques est supérieur à 22°, de préférence supérieur à 225, encore plus de préférence supérieur à 230, avantageusement supérieur à 235, et de préférence, le 25 nombre de vecteurs d'états quantiques, auquel la méthode de compression selon l'une quelconque des revendications précédentes est appliquée, est supérieur à 22°, de préférence supérieur à 225, encore plus de préférence supérieur à 23°, avantageusement supérieur à 235. La méthode de compression peut tout aussi bien s'appliquer à un 30 nombre très important de vecteurs d'états quantiques comprenant chacun un 8 nombre très important d'états quantiques. La méthode de compression s'y prête particulièrement bien puisque le taux de compression obtenu augmente (le manière exponentielle à mesure que le nombre (le vecteurs et/ou d'états quantiques augmente. La méthode de compression permet alors d'effectuer 5 des simulations comprenant un très grand nombre de données sans que la mémoire ne soit saturée ou que le temps d'exécution ne devienne trop important. La présente invention vise aussi un procédé de stockage d'un vecteur d'états quantiques comprenant : 10 > une étape d'identification des différents états du vecteur et des paramètres représentatifs des probabilités qui leur sont respectivement associées, - une étape de compression du vecteur utilisant la méthode de compression d'un vecteur d'états quantiques selon l'invention, 15 > une étape de détermination de la probabilité de l'état quantique recherché, une étape d'association de l'état quantique recherché à la probabilité déterminée, o soit simplement par extraction de l'état quantique 20 recherché correspondant à la probabilité déterminée, lorsque l'état quantique recherché est conservé, o soit par récupération de l'état quantique recherché correspondant à la probabilité déterminée, lorsque l'état quantique recherché est agrégé dans un regroupement, en 25 recalculant cet état. quantique recherché agrégé dans ce regroupement. D'une part, le procédé selon l'invention permet donc de récupérer directement l'état quantique recherché lorsque celui-ci a été conservé suite à l'application de la méthode de compression. Le temps d'exécution est alors 30 fortement diminué. Les autres états quantiques n'ont pas besoin d'être 9 déterminés et la perte d'informations subie reste sans effet néfaste. Cela permet un gain très important de place de stockage en mémoire. D'autre part, lorsque l'état quantique recherché fait partie d'un regroupement d'états quantiques, il est possible de récupérer cet état 5 quantique. Il n'y a donc pas (le perte d'informations irréversible. Le temps d'exécution nécessaire à la récupération reste négligeable en comparaison de la relance complète d'une simulation. Suivant des modes de réalisation préférés, l'invention comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes qui peuvent être utilisées 10 séparément ou en combinaison partielle entre elles ou en combinaison totale entre elles. De préférence, le vecteur d'état quantique recherché est retourné en sortie d'un calculateur quantique. Le procédé selon l'invention permet alors de récupérer l'état 15 quantique recherché pour s'en servir par la suite, selon différentes applications. De préférence, tout ou partie des états quantiques du regroupement contenant ledit état quantique recherché est ou sont recalculé(s), et aucun état quantique des autres regroupements ne contenant pas ledit état 20 quantique recherché n'est recalculé. L'étape de récupération d'un état quantique agrégé permet alors d'optimiser le temps d'exécution. En effet, la récupération est faite de manière optimisée, ciblant les états quantiques à recalculer et uniquement. ceux-là. Le reste de l'information peut être perdue sans risque car elle n'est 25 pas utile à la récupération de l'état quantique recherché. Cela optimise également la place de stockage en mémoire. De préférence, les états quantiques du regroupement contenant ledit état quantique recherché sont successivement recalculés jusqu'à obtenir ledit état quantique recherché, ou les états quantiques du regroupement 10 contenant ledit état quantique recherché sont tous recalculés en parallèle pour obtenir ledit état quantique recherché. Deux méthodes de recalcul peuvent être utilisées. Ces deux méthodes peuvent avantageusement être choisies selon le type d'agrégat Ainsi, pour 5 un agrégat contenant une très grande quantité d'états quantiques, le calcul de chaque état quantique peut être fait en parallèle de manière à optimiser le temps d'exécution. Pour des agrégats comprenant moins d'états quantiques, le recalcul en série peut être effectué, de manière à réduire les ressources en calculs. 10 De préférence, la récupération recalcule cet état quantique recherché agrégé dans ce regroupement par application, à tout ou partie des états quantiques agrégés dans ce regroupement, d'une méthode de simulation partielle. L'utilisation d'une méthode de simulation partielle permet de 15 retourner un seul état quantique, celui-ci étant l'état quantique recherché. La méthode de simulation faible est exécutée seulement sur le regroupement dans lequel se trouve l'état quantique recherché, ce qui évite des calculs inutiles, coûteux en temps d'exécution. De préférence, la méthode de simulation partielle est: 20 - une méthode de Feynman, c'est-à-dire par une intégrale de chemin. La présente invention vise aussi un procédé de stockage d'un vecteur d'états quantiques comprenant : - une étape d'identification des différents états du vecteur et des paramètres représentatifs des probabilités qui leur sont 25 respectivement associées, - une étape de compression du vecteur utilisant la méthode de compression d'un vecteur d'états quantiques selon l'une quelconque des revendications précédentes, > une étape de détermination de la probabilité de l'état quantique 30 recherché, 11 14;'-- et l'une des deux étapes suivantes : o Soit une étape d'association de l'état quantique recherché à la probabilité déterminée simplement par extraction (le l'état quantique recherché correspondant à la probabilité 5 déterminée, lorsque l'état quantique recherché est conservé, o Soit une étape de recalcul de tous les états quantiques dudit vecteur d'états quantiques stocké. Ce procédé de stockage est notamment particulièrement avantageux lorsque la probabilité des états quantiques conservés ou la somme des 10 probabilités des états quantiques conservés est importante, notamment proche de 1. Ainsi, la plupart du temps le recalcul de tous les états quantiques n'a pas lieu et le procédé est peu coûteux en temps d'exécution. La présente invention vise aussi un procédé de décodage de clé de cryptographie comprenant une méthode de compression d'un vecteur d'états 15 quantiques selon l'invention ou un procédé de stockage d'un vecteur d'états quantiques selon l'invention. Le procédé selon l'invention et/ou la méthode de compression selon l'invention trouve des applications techniques particulièrement intéressantes. Notamment, les procédés de décodage ont généralement un 20 temps d'exécution très long, dû au nombre de données très importantes à traiter. La méthode et le procédé selon l'invention permettent de réduire cc temps d'exécution et de diminuer la place en mémoire des données à stocker. Il en résulter des procédés de décodage de clé de cryptographie très efficaces. 25 La présente invention vise aussi un procédé de recherche dans une base de données, d'un élément stocké dans cette base de données, selon un ou plusieurs critères de recherche dans cette base de données, comprenant une méthode de compression d'un vecteur d'états quantiques selon l'invention ou un procédé de stockage d'un vecteur d'états quantiques selon 30 l'invention. 12 Le procédé selon l'invention et la méthode de compression selon l'invention trouvent une autre application technique particulièrement intéressante dans les procédés de recherche dans une base de données. Le procédé et la méthode selon l'invention sont particulièrement adaptés pour 5 retrouver des informations très rapidement., sans nécessiter de conserver un nombre important de données en mémoire. L'invention vise aussi un procédé de détermination de vecteurs d'états quantiques par un processeur quantique dans un ordinateur quantique comprenant une méthode de compression selon l'invention. 10 La détermination de vecteurs d'états quantiques est faite de manière très efficace puisque la place en mémoire nécessaire à la détermination est fortement optimisée du fait de la compression à taux très important des vecteurs d'états quantiques. De plus, le temps d'exécution est également fortement optimisé puisque les états quantiques sont, dans la très grande 15 majorité des cas, déterminés directement, sans reconstruction. L'invention vise aussi un procédé de simulation d'un circuit quantique comprenant une méthode de compression selon l'invention. La simulation du circuit quantique est réalisée de manière rapide, grâce à la méthode de compression permettant de diminuer fortement le 20 temps d'exécution. En effet, la méthode de compression permet de récupérer directement, dans la très grande majorité des cas, l'état quantique recherché puisque les états quantiques à forte probabilité sont conservés tels quels. De plus, la place en mémoire est également optimisée puisque les très nombreux états quantiques à faible probabilité sont agrégés entre eux en un 25 nombre très limité de regroupements. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est un ordinogramme représentant les principales étapes de 30 la méthode de compression d'un vecteur d'états quantique selon un exemple de réalisation de l'invention. 13 La figure 2 est un ordinogramme représentant les principales étapes d'un procédé de stockage d'un vecteur d'états quantiques selon l'invention. La figure 3 est un schéma illustrant une utilisation de la méthode de stockage et de compression d'un vecteur d'états quantiques selon un 5 exemple de réalisation de l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION La figure 1 illustre un exemple dc compression d'un vecteur V d'états 10 quantiques V, selon un exemple de réalisation de l'invention. Un vecteur d'états quantiques est composé d'une pluralité de qbits, ayant comme état quantique 0 et 1. A l'étape S1, on dispose d'un tel vecteur d'états quantiques V. Dans un mode de réalisation, cc vecteur d'états quantiques V peut comprendre 20 15 qbits, dc préférence 30 qbits et encore plus préférentiellement, 36 qbits. Ainsi, le vecteur d'états quantiques V comprend au moins 220 états quantiques, de préférence supérieure à 225, encore plus de préférence supérieur à 230 et avantageusement supérieur à 235. A chaque état quantique du vecteur est associée une probabilité, avec 20 la somme de toutes les probabilités égale à 1. Plus précisément, le vecteur d'états quantiques comprend pour chaque état quantique possible une amplitude, l'amplitude au carré étant la probabilité associé à cet état quantique. Cela représente donc une quantité de données très importante, 25 notamment environ 16 Giga de données, jusqu'à plusieurs Tcra de données. L'état quantique de chaque qbit n'est pas connu. Un paramètre représentatif de sa probabilité d'apparition est associé à chaque état quantique du vecteur. La méthode de compression comprend l'agrégation en un 30 regroupement d'états de plusieurs états quantiques contigus, au moins deux, selon un critère choisi. La méthode de comprend peut en outre comprendre la conservation d'au moins un état quantique, selon un critère choisi. 14 Notamment, comme illustré à l'étape S2, un premier critère comprend la détermination qu'au moins deux états quantiques contigus ont respectivement une probabilité inférieure à un premier seuil. Ainsi, si le vecteur d'états quantiques V comprend n états quantiques, 5 E, il est vérifié qu'un état quantique Ei comprend une probabilité Pi inférieure au premier seuil. Si un état quantique contigu, par exemple l'état quantique Ei-1 comprend également une probabilité Pi-1 inférieure au premier seuil, les deux états quantiques contigus Ei-1 et Ei sont agrégés en un regroupement de deux états quantiques. Un paramètre représentatif de la 10 probabilité de ce regroupement Pr leur est attribué. Ce paramètre, c'est-à- dire la probabilité du regroupement Pr peut être la somme des probabilités Pi, Pi-1 des deux états quantique Ei, Ei-1 agrégés. De la même manière, si l'état quantique Ei+1 comprend une probabilité Pi+1 inférieure au premier seuil, Ei+1 est agrégé aux deux états 15 quantiques Ei-1, Ei pour former un regroupement de trois états quantiques, dont la probabilité Pr est égale à la somme des probabilités Pi-1, Pi, Pi+1. L'agrégation de plusieurs états quantiques E contigus en un regroupement d'états quantiques est illustrée à l'étape S6. Lorsqu'un état quantique Ej comprend une probabilité Pj supérieure 20 au premier seuil, l'agrégation de plusieurs états quantiques contigus en un regroupement est arrêtée. Toutefois, même lorsqu'un état quantique comprend une probabilité supérieure au premier seuil, d'autres états quantiques contigus peuvent être agrégés en un regroupement d'états quantiques selon l'étape S2. Ainsi, si les 25 états quantiques Ej+1 et Ej+2 ont respectivement une probabilité inférieure au premier seuil, ils sont agrégés en un regroupement d'états quantiques. Un deuxième critère d'agrégation, illustré à l'étape S3, peut également être appliqué. Par exemple, ce deuxième critère peut être appliqué aux états quantiques n'ayant pas été agrégés lors de l'étape S2. 30 Le deuxième critère comprend par exemple la détermination que la somme des probabilités d'au moins deux états quantiques contigus est inférieure à un deuxième seuil. Lorsque la somme des probabilités de deux états contigus est inférieure au deuxième seuil, ces deux états quantiques contigus sont agrégés en un regroupement d'états quantiques. Un paramètre 15 représentatif de la probabilité du regroupement lui est associé. Ce paramètre est par exemple la somme des probabilités de chaque état quantique du regroupement. Autrement dit, si la somme des probabilités Ps de deux états 5 quantiques contigus Ej-1 de probabilité Pj-1 et Ej de probabilité Pj est inférieure à un deuxième seuil, soit Pj-1 + Pj inférieure au deuxième seuil, les deux états contigus Ej-1, Ej sont agrégés en un regroupement d'états quantiques à l'étape S6. La probabilité de ce regroupement Ps est égale à Pj1 + Pj. 10 Lorsque ni le premier, ni le deuxième critère ne sont remplis, un troisième critère peut être appliqué à l'étape S5. Le troisième critère comprend la détermination qu'au moins deux états quantiques contigus comprennent la même probabilité. Autrement dit, si au moins deux états quantiques contigus Ek, Ek+1, 15 de probabilité respective Pk, Pk+1, ont leur probabilité égales, les deux états quantiques contigus Ek, Ek+1 sont agrégés en un regroupement d'états quantiques à l'étape S6. La probabilité de ce regroupement est la somme des probabilités Pk, Pk+1. Lorsqu'un état quantique E ne répond pas à l'un de ces trois critères, 20 cet état est conservé à l'étape S5. La probabilité de l'état quantique conservé ne change pas. A l'étape S7, le vecteur d'états quantiques V compressé est obtenu. Avantageusement, la méthode de compression comprend plusieurs étapes d'agrégation de plusieurs groupes distincts d'états quantiques en 25 plusieurs regroupements d'états quantiques. Avantageusement, la méthode de compression comprend également au moins une étape de conservation d'un état quantique. De préférence, la méthode de compression comprend plusieurs étapes d'agrégation et plusieurs étapes de conservation. 30 La méthode de compression illustrée sur la figure 1 est un exemple de réalisation. Selon un autre exemple, seul le premier critère (étape S2) est appliqué. Selon un autre exemple, seul le deuxième critère (étape S3) est appliqué. 16 Selon un autre exemple, seul le troisième critère (étape S4) est appliqué. Selon un autre exemple, seuls les premier et deuxième critères (étapes S2 et S3) sont appliqués. 5 Selon un autre exemple, les premier et deuxième critères sont cumulatifs. Autrement dit, pour qu'au moins deux états quantiques contigus soient agrégés en un regroupement d'états quantiques, leur probabilité respective doit être inférieure au premier seuil et la somme de leurs probabilités doit être inférieure au deuxième seuil. 10 Selon un autre exemple, seuls les premier et troisième critères (étapes S2 et S4) sont appliqués. Selon un autre exemple, seuls les deuxième et troisième critères (étapes S3 et S4) sont appliqués. Il est également entendu que la méthode de compression peut 15 également être appliquée en utilisant d'autres critères. Par exemple, un premier seuil de conservation peut être défini. Dans cette variante de réalisation, les étapes Si à S3 peuvent ne pas être mises en oeuvre. Dans cette variante, il est détermine si un état quantique comprend une probabilité supérieure au premier seuil de conservation. Si c'est le cas, cet état 20 quantique est conservé. Les états quantiques contigus comprenant une probabilité inférieure au seuil de conservation sont agrégés. Selon une autre variante, tous les états quantiques, contigus ou non, comprenant une probabilité inférieure au premier seuil de conservation sont agrégés. 25 Selon une autre variante de réalisation, un deuxième seuil de conservation peut être défini. Selon cette variante, il est déterminé si la somme des probabilités d'états quantiques est supérieure au deuxième seuil de conservation. Lorsque c'est le cas, ces états quantiques sont conservés. Les états quantiques contigus comprenant une probabilité inférieure au seuil 30 de conservation sont agrégés. Selon une autre variante, tous les états quantiques, contigus ou non, comprenant une probabilité inférieure au deuxième seuil de conservation sont agrégés. 17 Un autre critère peut être défini, selon lequel les applications du premier seuil et du deuxième seuil de conservation sont cumulatives pour qu'un état quantique soit conservé. Ainsi, seuls les états quantiques comprenant une probabilité supérieure au premier seuil de conservation sont 5 conservés. Dès lors que la somme de leur probabilité est supérieure au deuxième seuil de conservation, tous les états quantiques restant sont agrégés. Selon une autre variante de réalisation, lorsqu'un ou plusieurs états quantiques sont manquants, la probabilité qui leur est associée est déduite 10 des probabilités associées aux états quantiques agrégés ou conservés. En effet, la somme des probabilités associées à un état quantique ou à un regroupement d'états quantiques est égale à 1. Ainsi, la probabilité des états quantiques manquants est égale au complémentaire de la somme des probabilités connues. Autrement dit, la probabilité manquante est retrouvée 15 en faisant l'opération 1 - (somme des probabilités connues). Le nombre d'états quantiques du vecteur d'états quantiques étant très important, le premier et le deuxième seuil sont choisis de manière à réduire considérablement la taille du vecteur d'états quantiques. Toutefois, dans des applications du vecteur d'états quantiques, il peut être utile de conserver les 20 états quantiques associés à une forte probabilité : ce sont ces états quantiques qui ont le plus de chance de devoir être récupérés après compression du vecteur d'états quantiques. Ainsi, le premier seuil et le deuxième seuil ne doivent pas être trop peu élevés. Par exemple, le premier seuil et le deuxième seuil sont proportionnels 25 à l'inverse du logarithme du nombre d'états quantiques. Autrement dit, si le vecteur d'états quantiques comprend n états quantiques, le premier seuil et le deuxième seront égaux à c/log(n), avec c un nombre réel, pouvant prendre une valeur différente pour le premier seuil et le deuxième seuil. Notamment, c peut être choisi de sorte que le nombre de 30 regroupements distincts d'états quantiques soit proportionnel au logarithme du nombre d'états quantiques du vecteur d'états quantiques. Autrement dit, le nombre de regroupements distincts peut être égal à dlog(n), avec d un nombre réel préférentiellement compris entre 0.1 et 10. 18 En variante, c peut être choisi de sorte que le nombre de regroupements reste inférieur à 10 000, de préférence à 1000 et de préférence inférieur à 100. Ces ordres de grandeurs dépendent également de la taille du vecteur d'états quantiques, et donc du nombre d'états quantiques. 5 Le nombre réel c peut également être choisi de sorte que le nombre de regroupements soit toujours supérieur à 10. Ainsi, selon ces réalisations, entre 90% et 99.9% des états quantiques du vecteur d'états quantiques sont agrégés. Autrement dit, et au vu du nombre très importants d'états quantiques 10 du vecteur quantique, la méthode de compression selon l'exemple de réalisation permet d'obtenir un ratio du nombre d'états agrégés sur le nombre d'états conservés compris entre 22° et 235. La méthode de compression est particulièrement avantageuse car elle peut être appliquée simultanément à un nombre de vecteur d'états 15 quantiques, comprenant chacun au moins 22° états quantiques, compris entre 22° et 235. La figure 2 illustre les principales étapes d'une méthode de stockage d'un vecteur d'états quantiques. La méthode de stockage trouve par exemple une application dans l'exécution dans circuit quantique. Lors de cette 20 exécution, le simulateur quantique retourne une valeur du vecteur d'états quantiques. Pour cela, le simulateur quantique peut effectuer un tirage aléatoire dépendant de la probabilité de chaque état quantique. Pour reproduire l'exécution de la simulation, le tirage aléatoire peut être effectué sur l'ensemble des états quantiques. ll s'agit alors de déterminer quel état 25 quantique est associé à la probabilité tiré aléatoirement, tel que décrit ci- après en référence à la figure 2. A l'étape S10, un vecteur V d'états quantiques est fourni. Le vecteur d'états quantiques est tel que décrit en référence à la figure 1. A l'étape S11, une identification des probabilités associées à chaque 30 état quantique du vecteur d'états quantiques est effectuée. Plus précisément, la probabilité de chaque état quantique est calculée à partir de l'amplitude de chaque étant quantique. Le tableau ci-dessous illustre tous les états quantiques d'un vecteur d'états quantiques de 3 qbits. 19 Etat Valeur des qbits Amplitude Probabilité 0 000 0 0 1 001 0.25+0i 0.0625 2 010 0 0 3 011 0.75+0i 0.5625 4 100 0.5 + 0 i 0.25 5 101 0.25+0i 0.0625 6 110 0 0 7 111 0.25+0i 0.0625 Ainsi, pour un vecteur d'états quantiques comprenant 3 qhits, il existe 5 8 états quantiques. La somme des probabilités de chaque état quantique est bien égale à 1. Le vecteur d'états quantiques subi une compression à l'étape S12. La compression du vecteur d'états quantiques est effectuée selon la méthode de compression décrite en référence à la figure 1. 10 En suivant cette méthode, le premier seuil et/ou le deuxième seuil sont définis comme étant proportionnels au logarithme du nombre d'états quantiques, c'est-à-dire égaux à d.log(8). avec d compris entre 0.1 et 10. On a donc un premier seuil et/ou un deuxième seuil compris entre 0.09 et 1. En effet, le premier seuil et/ou le deuxième seuil ne peuvent être supérieurs à 1, 15 la somme des probabilités étant égale à 1. Dans l'exemple numérique illustré, on définit le premier seuil et/ou le deuxième seuil comme étant compris entre 0.25 et 0.35. Ainsi, les états quantiques 0 à 2 peuvent être agrégés en un premier regroupement d'états quantiques. En effet, leurs probabilités respectives 20 sont inférieures au premier seuil. De plus, la somme de leur probabilité est inférieure au deuxième seuil. Le paramètre représentatif de la probabilité de ce regroupement est égal à la somme de la probabilité des états quantiques 0 à 2. 20 L'état quantique 3 est conservé puisque sa probabilité est supérieure au premier seuil et au deuxième seuil et qu'aucun état quantique contigu n'est associé à la même probabilité. De la même manière, l'état quantique 4 est conservé. 5 Les états quantiques 5 à 7 sont agrégés en un regroupement d'états quantiques de la même manière que décrite en référence au regroupement des états quantiques 0 à 2. La probabilité associée à ce regroupement est égale à la somme des probabilités des états quantiques 5 à 7. Le tableau ci-dessous illustre les états quantiques du vecteur d'états 10 quantiques compressé. Etats quantiques Probabilité 0-2 0.0625 3 0.5625 4 0.25 5-7 0.125 A l'étape S 13, la probabilité recherchée est déterminée. Pour cela, un tirage aléatoire d'une probabilité peut être effectué. Puis, le vecteur d'états 15 quantiques est par exemple parcouru linéairement de manière à déterminer quel est l'état quantique associé à la probabilité recherchée. Plus précisément, soit x la probabilité tirée aléatoirement. La probabilité x est la probabilité recherchée. Si x est inférieure à 0.0625, l'état quantique associé à la probabilité recherché se trouve dans le regroupement 20 des états quantiques 0 à 2. Si x est compris entre 0.0625 et 0.625, l'état quantique recherché est l'état quantique 3. En effet, 0.0625 est la fourchette basse puisque la probabilité du premier regroupement est égale à 0.025. D'autre part, 0.625 est la fourchette haute car la probabilité du premier regroupement sommé 25 avec la probabilité de l'état 3 donne 0.625. Si x est compris entre 0.625 et 0.875, l'état quantique recherché est l'état quantique 4. En effet, 0.625 sommé à la probabilité de l'état quantique 4 donne 0.875. 21 Enfin, si x est compris entre 0.875 et 1, l'état quantique recherché se trouve dans le regroupement des états quantiques 5 à 7. Cette détermination est effectuée à l'étape S14. S'il est déterminé que la probabilité recherchée est associée à un état 5 quantique d'un regroupement d'états quantiques, l'état quantique correspondant est récupéré du regroupement. Plus précisément, l'état quantique est recalculé. Cela peut être effectué au moyen d'une méthode de simulation partielle de type Feynman ou intégrale de chemin Pa « simulation partielle » on entendu une méthode permettant de calculer au 10 moins une partie du vecteur d'état final. La récupération de l'état quantique d'un regroupement peut être effectuée de différentes façons à l'étape S16. Par exemple, tous les états quantiques du regroupement peuvent être recalculés, de manière à connaître leur probabilité et déterminer à quel état 15 quantique correspond la probabilité recherchée. Les autres états quantiques des autres regroupements peuvent ne pas être recalculés. Les états quantiques du regroupement dans lequel se trouve l'état quantique associé à la probabilité recherchée peuvent être successivement recalculés, jusqu'à ce que l'état quantique correspondant soit déterminé. Le 20 reste des états quantiques du regroupement ne sont par exemple pas recalculés. Dans une autre variante, les états quantiques du regroupement sont tous recalculés en parallèle, puis l'état quantique associé à la probabilité recherchée est déterminé. 25 Lorsque la probabilité recherchée correspond à un état quantique conservé, c'est-à-dire un état quantique ne se trouvant pas dans un regroupement, l'état quantique est extrait sans nécessiter d'autres calculs, comme illustré à l'étape S15. L'état quantique recherché est ainsi obtenu à l'étape S17. 30 Ainsi, le vecteur d'états quantiques, qui comprend habituellement un nombre de qbits très important, et donc un nombre d'états quantiques exponentiellement aussi importun, peut être compressé à un taux très important. Les informations compressées, c'est-à-dire les états quantiques regroupés, sont perdues un temps mais peuvent être retrouvées si besoin en 22 fonction de leur probabilité. Les informations perdues sont notamment recalculées au moyen d'une méthode de simulation partielle peu coûteuse en temps d'exécution. L'état quantique recherché peut notamment être retourné en sortie 5 d'un calculateur quantique. La figure 3 illustre une utilisation de la méthode de stockage et de compression d'un vecteur d'états quantiques selon un exemple de réalisation de l'invention. Plus précisément, la figure 3 illustre le stockage d'un vecteur d'états quantiques compressé au niveau d'un cache en mémoire. 10 L'utilisateur lance une première exécution du circuit quantique, correspondant à l'obtention du vecteur d'états quantiques des étapes S1 et S10 des figures 1 et 2. L'ordre d'exécution est transmis au simulateur quantique qui interroge le cache ou l'espace de stockage. L'interrogation ne donne pas de résultat puisque c'est la première exécution. Le simulateur 15 quantique effectue alors la simulation, correspondant par exemple à la compression du vecteur d'états quantiques décrite sur la figure 1. Le résultat de cette simulation est transmis à l'utilisateur, par exemple en sortie du circuit quantique. Dans un même temps, le résultat de la simulation, c'est-à-dire le vecteur d'états quantiques compressé est stocké dans le cache ou tout 20 autre espace de stockage. L'utilisateur relance ensuite une deuxième exécution du circuit quantique. L'ordre d'exécution est transmis au simulateur quantique qui interroge le cache. L'ordre d'exécution est par exemple la recherche d'un état quantique à partir d'une probabilité tirée aléatoirement. Le simulateur 25 quantique interroge le cache qui comprend le vecteur d'états quantiques compressé. Lorsque l'état quantique recherché est un état quantique conservé, le simulateur quantique extrait simplement l'état quantique qui est obtenu par l'utilisateur en sortie du simulateur. Lorsque l'état quantique recherché se trouve dans un regroupement, une deuxième simulation est 30 effectuée, correspondant à une méthode de simulation partielle de type Feynman ou méthode du stabilisateur. L'état quantique recherché est retourné à l'utilisateur. Le stockage des résultats de la simulation dans un cache permet de limiter les ressources en calcul nécessaire puisque la compression du 23 vecteur d'états quantiques peut n'être effectuée qu'une seule fois, le vecteur d'états quantiques étant ensuite stocké dans le cache. Les méthodes de stockage d'un vecteur d'états quantiques et/ou de compression d'un vecteur d'états quantiques trouvent d'autres applications. 5 Par exemple, les méthodes peuvent être utilisées dans des procédés de décodage de clé de cryptographie, l'état quantique recherché correspondant à la clé de cryptographie à décoder. Les méthodes peuvent également être utilisées pour la recherche d'un élément stocké dans une base de données, REVENDICATIONS1. Méthode de compression d'un vecteur d'états quantiques, comprenant : au moins une étape d'agrégation d'un groupe de plusieurs états contigus du vecteur en un regroupement d'états du vecteur, o un paramètre représentatif de la probabilité de ce regroupement lui étant associé et correspondant à la somme des probabilités des états contigus agrégés dans ce regroupement, o la probabilité de chaque état contigu agrégé étant inférieure à un seuil d'agrégation donné, et/ou la somme des probabilités des états contigus agrégés dans un regroupement étant inférieure à un autre seuil d'agrégation donné, > préférentiellement au moins une étape de conservation, o un état du vecteur non agrégé dans un regroupement étant conservé, le paramètre représentatif de sa probabilité restant inchangé, > la méthode de compression comprenant : o au moins plusieurs étapes d'agrégation de plusieurs groupes distincts de plusieurs états contigus du vecteur respectivement en plusieurs regroupements d'états du vecteur, o et/ou au moins une étape d'agrégation et au moins une étape de conservation. 2. Méthode de compression d'un vecteur d'états quantiques selon la revendication 1, caractérisée en ce que : 25 5 3. 10 4. 15 5. 20 25 6. plusieurs étapes d'agrégation de plusieurs groupes distincts de plusieurs états contigus du vecteur respectivement en plusieurs regroupements d'états du vecteur, plusieurs étapes de conservation. Méthode de compression d'un vecteur d'états quantiques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que : la probabilité de chaque état contigu agrégé étant inférieure à un seuil donné, et la somme des probabilités des états contigus agrégés dans un regroupement étant inférieure à un autre seuil donné. Méthode de compression d'un vecteur d'états quantiques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que : > la probabilité de chaque état conservé étant supérieure à un seuil de conservation donné, et/ou la somme des probabilités des états conservés étant supérieure à un autre seuil de conservation donné. Méthode de compression d'un vecteur d'états quantiques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il comprend aussi une étape d'agrégation comprenant : - le regroupement de plusieurs états quantiques contigus dont toutes les probabilités sont identiques entre elles. Méthode de compression d'un vecteur d'états quantiques selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que : k dit seuil d'agrégation donné et/ou l'autre dit seuil d'agrégation donné sont proportionnels à l'inverse du logarithme du nombre d'états quantiques. 26 7. Méthode de compression d'un vecteur d'états quantiques selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que : > ledit seuil de conservation donné et/ou ledit autre seuil de conservation donné, est ou sont choisi(s) de manière à ce que le 5 nombre de regroupements soit proportionnel au logarithme du nombre d'états quantiques, avec un coefficient de proportionnalité préférentiellement compris entre 0.1 et 10, > et/ou ledit seuil de conservation donné et/ou ledit autre seuil de conservation donné, est ou sont choisi(s) de manière à ce que le 10 nombre de regroupements reste inférieur à 1000, de préférence inférieur à 100. 8. Méthode de compression d'un vecteur d'états quantiques selon la revendication 7, caractérisé en ce que : 15 ) ledit seuil de conservation donné et/ou ledit autre seuil de conservation donné, est ou sont choisi(s) de manière à ce que le nombre de regroupements reste supérieur à 10. 9. Méthode de compression d'un vecteur d'états quantiques selon l'une 20 quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que : > le vecteur comprend au moins 220 états quantiques, de préférence supérieur à 22, encore plus de préférence supérieur à 230, avantageusement supérieur à 235. 25 10. Méthode de compression d'un vecteur d'états quantiques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que : > au moins 90% des états quantiques du vecteur sont agrégés, de préférence au moins 99%, encore plus de préférence au moins 99.9%. 27 11. Méthode de compression d'un vecteur d'états quantiques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que : - le ratio du nombre des états agrégés sur le nombre des états non agrégés est supérieur à 22°, de préférence supérieur à 22$, encore plus 5 de préférence supérieur à 230, avantageusement supérieur à 235. 12. Méthode de compression d'un vecteur d'états quantiques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que : une ou plusieurs étapc(s) d'agrégation d'un ou de plusieurs 10 groupe(s) de plusieurs états contigus du vecteur en un ou plusieurs regroupement(s) d'états du vecteur, est ou sont réalisées en affectant, audit regroupement, un paramètre représentatif de la probabilité de ce regroupement correspondant au complémentaire de la somme des probabilités des états préalablement déterminés, 15 c'est-à-dire à la fois des états contigus agrégés et des états conservés. 13. Méthode de compression d'un vecteur d'états quantiques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que : 20 le nombre d'états du vecteur d'états quantiques est supérieur à 220, de préférence supérieur à 22', encore plus de préférence supérieur à 230, avantageusement supérieur à 235, >- de préférence, le nombre de vecteurs d'états quantiques, auquel la méthode de compression selon l'une quelconque des 25 revendications précédentes est appliquée, est supérieur à 220, de préférence supérieur à 225, encore plus de préférence supérieur à 23°, avantageusement supérieur à 235. 14. Procédé de stockage d'un vecteur d'états quantiques comprenant : 28 > une étape d'identification des différents états du vecteur et des paramètres représentatifs des probabilités qui leur sont respectivement associées, > une étape de compression du vecteur utilisant la méthode de 5 compression d'un vecteur d'états quantiques selon l'une quelconque des revendications précédentes, - une étape de détermination de la probabilité de l'état quantique recherché, une étape d'association de l'état quantique recherché à la 10 probabilité déterminée, o soit simplement par extraction de l'état quantique recherché correspondant à la probabilité déterminée, lorsque l'état quantique recherché est conservé, o soit par récupération de l'état quantique recherché 15 correspondant à la probabilité déterminée, lorsque l'état quantique recherché est agrégé dans un regroupement, en recalculant cet état quantique recherché agrégé dans ce regroupement. 20 15. Procédé de stockage d'un vecteur d'états quantiques selon la revendication 14, caractérisé en ce que : > le vecteur d'état quantique recherché est retourné en sortie d'un calculateur quantique. 25 16. Procédé de stockage d'un vecteur d'états quantiques selon l'une (les revendications 14 ou 15, caractérisé en ce que : > tout ou partie des états quantiques du regroupement contenant ledit état quantique recherché est ou sont recalculé(s), > aucun état quantique des autres regroupements ne contenant pas 30 ledit état quantique recherché n'est recalculé. 29 17. Procédé de stockage d'un vecteur d'états quantiques selon l'une des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que : les états quantiques du regroupement contenant ledit état 5 quantique recherché sont successivement recalculés jusqu'à obtenir ledit état quantique recherché, ou les états quantiques du regroupement contenant ledit état quantique recherché sont tous recalculés en parallèle pour obtenir ledit état quantique recherché. 10 18. Procédé de stockage d'un vecteur d'états quantiques selon l'une des revendications 14 à 17, caractérisé en ce que : - la récupération recalcule cet état quantique recherché agrégé dans ce regroupement par application, à tout ou partie des états quantiques 15 agrégés dans ce regroupement, d'une méthode de simulation partielle. 19. Procédé de stockage d'un vecteur d'états quantiques selon la revendication 18, caractérisé en ce que la méthode de simulation 20 partielle est .> Une méthode de Feynman, c'est-à-dire par une intégrale de chemin. 20. Procédé de stockage d'un vecteur d'états quantiques comprenant : 25 - une étape d'identification des différents états du vecteur et des paramètres représentatifs des probabilités qui leur sont respectivement associées, );,- une étape de compression du vecteur utilisant la méthode de compression d'un vecteur d'états quantiques selon l'une quelconque 30 des revendications 1 à 13. 30 - une étape de détermination de la probabilité de l'état quantique recherché, - et l'une des deux étapes suivantes : o Soit une étape d'association de l'état quantique recherché à la 5 probabilité déterminée simplement par extraction (le l'état quantique recherché correspondant à la probabilité déterminée, lorsque l'état quantique recherché est conservé, o Soit une étape de recalcul de tous les états quantiques dudit vecteur d'états quantiques stocké. 10 21. Procédé de décodage de clé de cryptographie comprenant une méthode de compression d'un vecteur d'états quantiques selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 ou un procédé de stockage d'un vecteur d'états quantiques selon l'une quelconque des revendications 14 à 21. 15 22. Procédé de recherche dans une base de données, d'un élément stocké dans cette base de données, selon un ou plusieurs critères de recherche dans cette base de données, comprenant une méthode de compression d'un vecteur d'états quantiques selon l'une quelconque des 20 revendications 1 à 13 ou un procédé de stockage d'un vecteur d'états quantiques selon l'une quelconque des revendications 14 à 21. 23. Procédé de détermination de vecteurs d'états quantiques par un processeur quantique dans un ordinateur quantique comprenant une 25 méthode de compression selon l'une quelconque des revendications 1 à 13. 24. Procédé de simulation d'un circuit quantique comprenant une méthode de compression selon l'une quelconque des revendications 1 à 13.