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La miniaturisation des composants électroniques nous pousse à anticiper le jour où chaque transistor sera impanté dans une seule molécule. Afin de continuer à augmenter la puissance de calcul des processeurs une fois cette linite atteinte nous proposons ici d'implanter non pas un simple interrupteur mais une fonction logique complexe dans une seule molécule en suivant l'approche du calcul quantique Hamiltonien. Nous proposons dans cette thèse différente méthodes basées par exemple sur les tables de Karnaugh ou encore sur une analyse symbolique, pour implanter une fonction logique dans un système quantique. Nous démontrons les innovations apportées par cette approche, comme la non-duplication des données logiques ou la parallélisation de différentes fonctions logiques. En nous basant sur notre analyse symbolique nous proposons différents schémas expérimentaux, dont un a été réalisé récemment, donnant ainsi naissance à la plus petite porte logique du monde.