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L’informatique quantique sur silicium atteint une précision de 99 %


Extrazlove

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Extrazlove Membre 3 802 messages
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Des chercheurs de l’Université de Nouvelle-Galles du Sud (UNSW/ Australie) ont prouvé que l’informatique quantique quasiment sans erreur est possible, une étape essentielle sur la voie de la fabrication d’ordinateurs quantiques à base de silicium, les processeurs du futur.

Selon Andrea Morello, de l’UNSW, auteur principal de la recherche :

Cette publication montre que nos opérations étaient exemptes d’erreurs à 99 %.

Lorsque les erreurs sont très rares, il devient possible de les détecter et de les corriger lorsqu’elles se produisent. Cela montre qu’il est possible de construire des ordinateurs quantiques qui ont suffisamment d’envergure, et suffisamment de puissance, pour gérer des calculs significatifs.

Les ordinateurs quantiques, lorsqu’ils deviendront une réalité pratique, transmettront des informations par le biais du « spin« , la propriété d’un électron ou d’un atome qui lui confère son magnétisme. L’unité du spin est le qubit. Les ordinateurs traditionnels, quant à eux, transmettent des informations par le biais de charges électriques.

Les ordinateurs quantiques ont un réel potentiel pour révolutionner le monde de l’informatique, car ils ne sont pas simplement des processeurs plus rapides que les ordinateurs traditionnels, mais ils exploitent des lois de la physique totalement différentes.

Alors que les ordinateurs ordinaires obéissent à des règles de logique strictes, les objets quantiques, c’est-à-dire les objets à une échelle infime, comme les électrons, peuvent défier les lois traditionnelles de la physique. Un objet quantique peut être isolé dans un état quantique afin de transmettre deux choses à la fois, comme un 0 et un 1.

Les ordinateurs quantiques seront particulièrement utiles pour calculer de très, très grands nombres. C’est pourquoi on pense qu’ils pourront révolutionner toutes sortes de domaines, de la création de nouveaux médicaments à l’évaluation des instruments financiers.

Mais la route vers l’informatique quantique est pavée de problèmes complexes, et la résolution de ces derniers fut la marque de fabrique des chercheurs quantiques de l’UNSW. Auparavant, Morello a démontré la conservation d’informations quantiques dans du silicium pendant 35 secondes, ce qui, « dans le monde quantique… est une éternité ». Et pas plus tard qu’en août dernier, les scientifiques de cette même université, Jarryd Pla et Andrew Dzurak ont annoncé qu’ils avaient résolu le problème du contrôle des qubits à spin électronique, une étape nécessaire pour mettre à l’échelle les processeurs quantiques.

Cette nouvelle avancée permet de résoudre une énigme quantique majeure : en isolant les qubits pour préserver les informations qu’ils contiennent, il semblait impossible de les faire interagir les uns avec les autres pour effectuer de véritables calculs.

L’équipe de recherche a donc utilisé un électron englobant deux noyaux d’atomes de phosphore.

Selon Mateusz Mądzik, l’un des principaux auteurs de l’expérience :

Si vous avez deux noyaux qui sont connectés au même électron, vous pouvez leur faire faire une opération quantique.

Tant que vous ne faites pas fonctionner l’électron, ces noyaux stockent en toute sécurité leurs informations quantiques. Mais maintenant, vous avez la possibilité de les faire parler entre eux via l’électron, afin de réaliser des opérations quantiques universelles qui peuvent être adaptées à tout problème de calcul.

Des fidélités d’opérations quantiques supérieures à 99 % ont été obtenues dans un processeur quantique en silicium à trois qubits. Les deux premiers qubits (Q1, Q2) sont les spins nucléaires d’atomes de phosphore implantés individuellement (sphères rouges). Le troisième qubit (Q3) est le spin d’un électron qui s’enroule autour des deux noyaux (ellipse brillante).) (Tony Melov / UNSW)

Three-qubit quantum processor (visualisation) 1 22

Visualisation d’un système à trois qubits intriqués. (Tony Melov/UNSA)

Entangled three-qubit system (visualisation) 1 22

Cette nouvelle technologie pourrait constituer une étape clé dans la progression vers un ordinateur quantique pleinement opérationnel.

Selon Serwan Asaad, coauteur de l’étude :

Il s’agit vraiment d’une technologie de déverrouillage. Les spins nucléaires sont le cœur du processeur quantique. Si vous les intriquez avec l’électron, celui-ci peut alors être déplacé vers un autre endroit et intriqué avec d’autres noyaux de qubits plus loin, ce qui ouvre la voie à la fabrication de grands réseaux de qubits capables de calculs robustes et utiles.

Trois chercheurs de l’UNSW ayant travaillé sur le projet (de gauche à droite : Serwan Asaad, Andrea Morello, Mateusz Mądzik). (UNSW)

L-R Asaad, Morello, Madzik (composite image) 1 22

L’équipe affirme que sa technologie est compatible avec l’industrie informatique existante, car la méthode utilisée pour introduire les atomes de phosphore dans la puce de silicium est déjà utilisée pour fabriquer des puces informatiques traditionnelles en silicium.

Le dispositif nanoélectronique en silicium utilisé pour contenir le processeur quantique a été construit selon des méthodes compatibles avec les normes industrielles applicables aux puces informatiques existantes. Les auteurs ont démontré des opérations logiques quantiques universelles en utilisant une paire de noyaux 31P implantés par ion dans un dispositif nanoélectronique en silicium. (Tony Melov / UNSW)

Silicon quantum electronic device (visualisation) 1 22

Alors que tous les ordinateurs existants déploient une correction d’erreurs, les lois de la physique quantique imposent des restrictions sur la manière dont la correction peut avoir lieu dans un ordinateur quantique. Toutefois, grâce à cette nouvelle technologie, l’équipe a pu produire des résultats d’une précision stupéfiante, ses opérations étant exemptes d’erreurs à 99 %.

 

L’étude de l’UNSW est l’une des trois publiées aujourd’hui dans Nature qui montrent indépendamment que l’informatique quantique robuste et fiable se rapproche de plus en plus.

Une équipe de l’université technologique de Delft aux Pays-Bas, dirigée par Lieven Vandersypen, et une équipe du RIKEN au Japon ont obtenu des résultats similaires sans erreur.

Publiées dans Nature :

Les qubits de spin en silicium sont en passe de devenir la plate-forme de choix pour des ordinateurs quantiques fiables. Ils sont suffisamment stables pour contenir des informations quantiques pendant de longues périodes et peuvent être mis à l’échelle en utilisant des techniques que l’industrie informatique connaît déjà bien.

Pour Morello :

Jusqu’à présent, cependant, le défi consistait à effectuer des opérations logiques quantiques avec une précision suffisamment élevée.

Chacune des trois publications montre comment ce défi peut être surmonté à tel point que les erreurs peuvent être corrigées plus rapidement qu’elles n’apparaissent.

 

L’étude des chercheurs de l’Université de Nouvelle-Galles du Sud publiée dans Nature : Precision tomography of a three-qubit donor quantum processor in silicon et présentée sur le site de l’Université de Nouvelle-Galles du Sud : Quantum computing in silicon hits 99 per cent accuracy.

Source:

https://www.gurumed.org/2022/01/20/linformatique-quantique-sur-silicium-atteint-une-prcision-de-99/

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Membre, Le prendre au sérieux, nuit gravement à la santé, Posté(e)
azad2B Membre 5 932 messages
Le prendre au sérieux, nuit gravement à la santé,
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il y a 19 minutes, Extrazlove a dit :

L’équipe de recherche a donc utilisé un électron englobant deux noyaux d’atomes de phosphore

 

il y a 20 minutes, Extrazlove a dit :

Si vous avez deux noyaux qui sont connectés au même électron, vous pouvez leur faire faire une opération quantique.

Tant que vous ne faites pas fonctionner l’électron, ces noyaux stockent en toute sécurité leurs informations quantiques. Mais maintenant, vous avez la possibilité de les faire parler entre eux via l’électron, afin de réaliser des opérations quantiques universelles qui peuvent être adaptées à tout problème de calcul.

Voilà des gens qui doivent avoir un grand besoin de fonds.

En tout cas si @zenalphavoit ça, il va en attraper une jaunisse, doublée d'une méningite carabinée, Faire tourner deux noyaux autour d'un électron, faut'l'faire. Et comme je suis un affreux manipulateur, il va voir cela, j'en suis sûr.

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Membre, 42ans Posté(e)
Extrazlove Membre 3 802 messages
Mentor‚ 42ans‚
Posté(e)

En tous cas moi je crois a l'informatique quantique, si ça marche bien on peut résoudre beaucoup de problèmes, et il y aurait des grands avancés en terme de science et theconologie, c'est l'espoir de l'humanité pour avoir un futur meilleur... 

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Membre, 35ans Posté(e)
Virtuose_en_carnage Membre 6 728 messages
Maitre des forums‚ 35ans‚
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il y a 36 minutes, Extrazlove a dit :

En tous cas moi je crois a l'informatique quantique, si ça marche bien on peut résoudre beaucoup de problèmes, et il y aurait des grands avancés en terme de science et theconologie, c'est l'espoir de l'humanité pour avoir un futur meilleur... 

Ça fait 50 ans que l'on en parle et pour l'instant, ça arrive à peine à faire difficilement des additions.

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Membre, Posté(e)
Jim69 Membre 21 859 messages
Maitre des forums‚
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il y a 12 minutes, Virtuose_en_carnage a dit :

Ça fait 50 ans que l'on en parle et pour l'instant, ça arrive à peine à faire difficilement des additions.

Ces ordinateurs sont capables de dire de façon la plus rapide possible, une approximation d’une addition. :D 

1+1 ?
Bah c’est environ 2, je pense, enfin je crois, t’as vu j’ai donné le résultat super vite…. T’as une autre addition à faire ? 
1 + 1 ? 

On va dire plus que 1, je pense, enfin je crois… en tout cas j’ai donné instantanément le résultat…

L’intérêt principale de ces ordis c’est de faire du brut force pour casser des clefs d’encryptage. A part ça…

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Membre, 42ans Posté(e)
Extrazlove Membre 3 802 messages
Mentor‚ 42ans‚
Posté(e)
il y a 20 minutes, Virtuose_en_carnage a dit :

Ça fait 50 ans que l'on en parle et pour l'instant, ça arrive à peine à faire difficilement des additions.

Il y a déjà des grands avancé, il y a déjà des tests aussi qui ont en faveur de la suprématie quantique, comparé à la fusion ou il y a que du vent malgré les grand fond, l'informatique quantique à bien progresser avec des petits fond.. 

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Membre, 42ans Posté(e)
Extrazlove Membre 3 802 messages
Mentor‚ 42ans‚
Posté(e)
il y a 33 minutes, Jim69 a dit :

Ces ordinateurs sont capables de dire de façon la plus rapide possible, une approximation d’une addition. :D 

1+1 ?
Bah c’est environ 2, je pense, enfin je crois, t’as vu j’ai donné le résultat super vite…. T’as une autre addition à faire ? 
1 + 1 ? 

On va dire plus que 1, je pense, enfin je crois… en tout cas j’ai donné instantanément le résultat…

L’intérêt principale de ces ordis c’est de faire du brut force pour casser des clefs d’encryptage. A part ça…

Bon lecture

L’ordinateur quantique : 3 minutes pour un calcul qui prend 10 000 ans à un super-calculateur classique

https://www.ouest-france.fr/high-tech/l-ordinateur-quantique-3-minutes-pour-un-calcul-qui-prend-10-000-ans-un-super-calculateur-classique-6573385

https://www.google.fr/amp/s/www.01net.com/actualites/l-informatique-quantique-des-promesses-incroyables-mais-difficiles-a-tenir-2035451.html/amp/

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Invité korvo
Invités, Posté(e)
Invité korvo
Invité korvo Invités 0 message
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Il y a 3 heures, azad2B a dit :

Faire tourner deux noyaux autour d'un électron

Ils n'ont pas dit ça :unknw:

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Invité korvo
Invités, Posté(e)
Invité korvo
Invité korvo Invités 0 message
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Il y a 2 heures, Jim69 a dit :

Ces ordinateurs sont capables de dire de façon la plus rapide possible, une approximation d’une addition. :D 

1+1 ?
Bah c’est environ 2, je pense, enfin je crois, t’as vu j’ai donné le résultat super vite…. T’as une autre addition à faire ? 
1 + 1 ? 

On va dire plus que 1, je pense, enfin je crois… en tout cas j’ai donné instantanément le résultat…

L’intérêt principale de ces ordis c’est de faire du brut force pour casser des clefs d’encryptage. A part ça…

N'importe quoi

Non mais allo shampoing quoi ?

maxresdefault.jpg

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Membre, 69ans Posté(e)
Phylou Membre 12 698 messages
Maitre des forums‚ 69ans‚
Posté(e)

Et tout ça finira pour dire encore plus rapidement des conneries sur le net...

On peut changer la technologie, l'Homme restera le même.

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Membre, Agitateur Post Synaptique, 56ans Posté(e)
zenalpha Membre 22 480 messages
56ans‚ Agitateur Post Synaptique,
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Il y a 11 heures, azad2B a dit :

 

Voilà des gens qui doivent avoir un grand besoin de fonds.

En tout cas si @zenalphavoit ça, il va en attraper une jaunisse, doublée d'une méningite carabinée, Faire tourner deux noyaux autour d'un électron, faut'l'faire. Et comme je suis un affreux manipulateur, il va voir cela, j'en suis sûr.

Concernant l'ordinateur quantique, il y a différentes problématiques que je te liste en vrac dans ma tête 

Le premier est de créer le système quantique le plus puissant donc y intégrer des qubits en nombre important pour la puissance de calcul.  Il faut comprendre la superposition d'états et la notion de qubit

Le second est de stabiliser les systèmes. Je n'en ai pas encore parlé dans mon topic mécanique quantique qui est en pause mais un système quantique est complexe à maintenir dans cet état. Cet article est sur ce thème de la robustesse

Il faut comprendre le concept de décohérence mettre en relation un électron à 2 noyaux dans le système par intrication semble rendre plus robuste la conservation de l'information tout en préservant les conditions de base à savoir preserver l' état quantique du système  évidemment (donc toujours sans le decohérer)

Le troisième concerne l'algorithmie quantique, on y injecte pas un programme en cobol.... tu as une première facette algorithmique qui consiste à traiter les erreurs du système liés à cette perte d'information et la contamination d'erreurs que ça génère  et une seconde qui consiste à coder des problématiques que l'ordinateur quantique pourra traiter et d'ailleurs être le seul à le faire, c'est la suprématie quantique 

Aujourd'hui on traite des problèmes idiots pour comprendre 

Bises

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Membre, 56ans Posté(e)
LionelSp Membre 347 messages
Forumeur forcené ‚ 56ans‚
Posté(e)

 

Il y a 13 heures, zenalpha a dit :

Concernant l'ordinateur quantique, il y a différentes problématiques que je te liste en vrac dans ma tête 

Le premier est de créer le système quantique le plus puissant donc y intégrer des qubits en nombre important pour la puissance de calcul.  Il faut comprendre la superposition d'états et la notion de qubit

Toujours du chinois pour moi.

Sans vouloir me tromper, la superposition est la possibilité « théorique » d’ajouts d’ondes électroniques, et l’intrication semble être aujourd’hui, l’indétermination ‘uniquement’ d’une polarité d’onde de photons.

Les différents rapports entre eux et concrètement, me semblent dans mon ignorance relever du domaine de la fiction

Comment fait-on le @.... ?, pas trouvé 

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Membre, Agitateur Post Synaptique, 56ans Posté(e)
zenalpha Membre 22 480 messages
56ans‚ Agitateur Post Synaptique,
Posté(e)
il y a 36 minutes, LionelSp a dit :

 

Toujours du chinois pour moi.

Sans vouloir me tromper, la superposition est la possibilité « théorique » d’ajouts d’ondes électroniques, et l’intrication semble être aujourd’hui, l’indétermination ‘uniquement’ d’une polarité d’onde de photons.

Les différents rapports entre eux et concrètement, me semblent dans mon ignorance relever du domaine de la fiction

Comment fait-on le @.... ?, pas trouvé 

Hello

Non, le principe de superposition, c'est le principe fondamental du système  quantique.

Vous n'ajoutez pas des ondes électroniques différentes entre elles un peu comme une vague A viendrait interfèrer avec une vague B venant de 2 sources différentes, ce n'est pas le principe.

C'est l'ensemble du même et unique système quantique qui est distribué dans l'espace si on s'intéresse à cet aspect

Un seul photon tiré au travers des deux fentes de young interfère avec lui même au passage des fentes car la fonction d'onde qui formalise cette distribution du photon passe à la fois par la fente de gauche et à la fois par la fente de droite.

Si A est un état possible du système et si B est un état possible du système A+B est aussi un état possible du système et le système quantique occupe à la fois toutes ces configurations 

Lors de la mesure le système quantique s'effondre et vous n'observez votre photon qu'à un seul endroit selon les distributions probabilisées de la fonction d'onde

C'est concret

Aujourd'hui, Serge Haroche observe dans ses expériences l'électrodynamique quantique en cavité ces superpositions quantique type "chat de Schrodinger à la fois mort et vivant" sans faire se décohérer le système 

Je vais me coucher mais non l'intrication c'est pas ça non plus j'y reviendrai plus tard si vous voulez 

 

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Membre, scientifique, Posté(e)
Répy Membre 24 221 messages
scientifique,
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Pourqu'une informatique soit fiable elle doit présenter le zéro faute.

Ce n'est pas pour rien que les ordinateurs passent davantage de temps à vérifier l'exactitude des messages échangés en interne ou vers l'extérieur. En informatique on a inventé le bit de parité qui fait que chaque paquet d'octets échangés est vérifié.

Vu la vitesse à laquelle l'électronique fait circuler l'information, ces temps de contrôles indispensables consomment du temps-machine mais ne sont pas une gêne pour l'utilisateur.

donc une nouvelle informatique qui s'appuira sur la physique quantique devra être sans faute !

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Membre, Agitateur Post Synaptique, 56ans Posté(e)
zenalpha Membre 22 480 messages
56ans‚ Agitateur Post Synaptique,
Posté(e)
Il y a 11 heures, LionelSp a dit :

 

Toujours du chinois pour moi.

Sans vouloir me tromper, la superposition est la possibilité « théorique » d’ajouts d’ondes électroniques, et l’intrication semble être aujourd’hui, l’indétermination ‘uniquement’ d’une polarité d’onde de photons.

Les différents rapports entre eux et concrètement, me semblent dans mon ignorance relever du domaine de la fiction

Comment fait-on le @.... ?, pas trouvé 

Superposition et décoherence 

Intrication 

 

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Membre, 79ans Posté(e)
Hérisson_ Membre 693 messages
Forumeur forcené ‚ 79ans‚
Posté(e)
Le 20/01/2022 à 20:02, Extrazlove a dit :

Les ordinateurs traditionnels, quant à eux, transmettent des informations par le biais de charges électriques.

Les bits de l'informatique classique sont liés au sens de l'aimantation locale d'un matériau magnétique déposé sur un support en une fine couche de quelques microns d'épaisseur, et recouverte d'un film protecteur.

Le 20/01/2022 à 20:30, azad2B a dit :

Faire tourner deux noyaux autour d'un électron, faut'l'faire.

Non, les atomes de phosphore sont immobiles et fixés sur support de silicium;  l'électron gravite autour d'eux, tout en restant à proximité des deux atomes.

Le phosphore naturel contient exclusivement l'isotope (31), caractérisé par un spin nucléaire égal à 1/2, Il intervient un couplage magnétique entre les deux noyaux atomiques et l'électron partagé (lui aussi de spin 1/2).

image.png.8196cbd8d754b21ddda1777aec549ba2.png
Si vous avez deux noyaux qui sont connectés au même électron, vous pouvez leur faire faire une opération quantique.

Des fidélités d’opérations quantiques supérieures à 99 % ont été obtenues dans un processeur quantique en silicium à trois qubits. Les deux premiers qubits (Q1, Q2) sont les spins nucléaires d’atomes de phosphore implantés individuellement (sphères rouges). Le troisième qubit (Q3) est le spin d’un électron qui s’enroule autour des deux noyaux (ellipse brillante).

Le 20/01/2022 à 20:02, Extrazlove a dit :

Cette publication montre que nos opérations étaient exemptes d’erreurs à 99 %.

Une erreur résiduelle de 1%, c'est déjà énorme compte tenu du nombre d'opérations élémentaires effectués la plus banale instruction - quelques centaines à quelques centaines de millions ! @Répyvient de souligner ce problème, de même que @Virtuose_en_carnage:

Le 20/01/2022 à 21:36, Virtuose_en_carnage a dit :

Ça fait 50 ans que l'on en parle et pour l'instant, ça arrive à peine à faire difficilement des additions.

 

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Membre, Le prendre au sérieux, nuit gravement à la santé, Posté(e)
azad2B Membre 5 932 messages
Le prendre au sérieux, nuit gravement à la santé,
Posté(e)

@Hérisson_Reste dans ton rôle STP : sous le lit. Car je te le rappelle : je n'ai pas crié que je sache.

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Membre, 79ans Posté(e)
Hérisson_ Membre 693 messages
Forumeur forcené ‚ 79ans‚
Posté(e)
il y a 8 minutes, azad2B a dit :

@Hérisson_Reste dans ton rôle STP : sous le lit. Car je te le rappelle : je n'ai pas crié que je sache.

Tu es apparemment en crise. Tu peux cependant

a) installer un store vénitien devant ton écran pour te protéger des ondes négatives de mes interventions;

b) l'abonner à la revue "Notre Temps" , le journal de la viellesse heureuse (paraît-il).

N'oublie pas tes cachets.

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Membre, Le prendre au sérieux, nuit gravement à la santé, Posté(e)
azad2B Membre 5 932 messages
Le prendre au sérieux, nuit gravement à la santé,
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il y a 1 minute, Hérisson_ a dit :

@Hérisson_

je n'ai pas crié que je sache.

 

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Membre, 79ans Posté(e)
Hérisson_ Membre 693 messages
Forumeur forcené ‚ 79ans‚
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il y a 3 minutes, azad2B a dit :

 

Là, tu te répètes ... Tout va bien, j'espère ?

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