L’informatique quantique est un type d’informatique différent, selon AWS

RÉ:INVENTER « L’informatique quantique n’en est qu’à ses débuts », explique Simone Severini, directrice de Quantum Computing chez AWS. Le Reg.

Les ordinateurs quantiques construits jusqu’à présent n’ont pas encore montré d’impact sur les problèmes des entreprises

AWS propose un service d’informatique quantique, appelé Amazon Braket, avec un choix de cinq marques de matériel différentes, avec différentes manières de mettre en œuvre les qubits, l’unité de base de l’informatique quantique. Pourquoi n’est-il pas encore utile pour autre chose que la recherche ?

« Parce que les ordinateurs quantiques construits jusqu’à présent ne se sont pas encore révélés efficaces dans les problèmes des entreprises », explique Severini. « Le matériel n’apportera aucun avantage pour le moment. Mais la trajectoire de l’informatique quantique sera qu’à un moment donné, pour certaines applications spécifiques, pour certains problèmes spécifiques, [they are] beaucoup plus rapide que tout autre type d’ordinateur que nous pouvons réellement construire, maintenant et pour toujours.

« Actuellement, le matériel disponible est à l’état de prototype. Les entreprises utilisent les services Braket principalement pour se préparer, pour faire des preuves de concepts, pour savoir ce qui se passe. »

Severini est professeur de physique de l’information au département d’informatique de l’University College de Londres et travaille chez AWS depuis quatre ans, où il relève désormais de Bill Vass, vice-président de l’ingénierie.

« On parle beaucoup d’informatique quantique, mais la perspective scientifique est vraiment la clé », nous dit Severini. « Nous avons une organisation de recherche et développement appelée AWS Center for Quantum Computing, dont la majeure partie se trouve sur le campus de CalTech [university] près de Los Angeles. Nous avons déjà construit un certain nombre de puces, mais nous voulons un ordinateur quantique qui puisse réellement apporter de la valeur.

« Nous pensons que la correction d’erreurs est fondamentale, car les ordinateurs quantiques sont très difficiles à construire, ils sont très capricieux, ce qui signifie que chaque opération que vous appliquez, vous avez une probabilité d’erreur. Pour qu’un ordinateur quantique ait un impact, vous devez pouvoir pour corriger les erreurs, et c’est un investissement à long terme. On ne veut pas jouer au jeu du nombre de qubits, c’est la qualité des qubits, et l’architecture qui doit évoluer.

« Si vous me demandez quelle est la meilleure façon de construire des ordinateurs quantiques, je ne sais pas », a-t-il ajouté. « Il n’y a probablement pas de meilleur moyen, car étant des instruments de recherche, il peut y avoir de nombreux types différents pour faire différentes choses. »

« Il y a aussi une perspective à court terme », dit Severini. « Amazon Braket est un service qui offre un accès aux ordinateurs quantiques et à tout ce dont vous avez besoin pour interagir avec eux. Ressources de programme, orchestration de ressources quantiques et non quantiques, l’application la plus intéressante de l’informatique quantique aujourd’hui est d’en savoir plus sur l’informatique quantique du futur. »

Professeur Simone Severini : « Interrogez-moi sur l’informatique quantique »

Y a-t-il une analogie avec la fusion nucléaire, où nous savons que la technologie est extrêmement prometteuse, mais il est difficile de comprendre quand la percée se produira ?

« Ce n’est pas une grande analogie. Je pense également à cette analogie », dit-il. « Quand vous pensez à l’informatique quantique, il existe des preuves mathématiques que s’il existe un ordinateur quantique avec certaines caractéristiques, alors les problèmes qu’ils seront capables de résoudre ne pourront pas être résolus par d’autres moyens. C’est vraiment une propriété La théorie quantique rapproche l’informatique et la physique.

« Bien sûr, la fusion nucléaire est potentiellement très percutante, mais il n’y a pas cette coupe nette. »

Néanmoins, se pose la question de savoir quand le quantum sera utile ? « Il est très difficile de définir un calendrier », explique Severini. « Dans un avenir qui n’est pas trop lointain, il y aura des appareils qui résoudront un problème très spécifique associé à la physique elle-même, qui pourraient déjà montrer un certain avantage. »

Severini fait référence à QuEra, « un ordinateur quantique analogique, il ne fait pas fonctionner des circuits mais vous le programmez en préparant une configuration d’un certain nombre d’atomes, et laissez le système physique évoluer, puis vous lisez la solution d’un problème de calcul en regardant la fin de l’évolution de ce système physique », ajoute-t-il.

« Ce n’est pas un ordinateur universel, ce qui signifie qu’il ne peut résoudre que certains problèmes, mais pour ces problèmes liés à la simulation de certains matériaux, par exemple, nous sommes déjà sur le point que si vous voulez simuler ce que fait cette machine avec un ordinateur classique, ce n’est pas si facile. »

L’expression qui vient fréquemment de Severini est « certains problèmes spécifiques », le fait étant que nous ne devrions pas considérer le quantique simplement comme une informatique de nouvelle génération, mais plutôt comme un type spécialisé d’informatique.

Quels sont les types de problèmes que le quantique est, ou sera, capable de résoudre ? Il n’y a pas de réponse simple, dit Severini. « Les ordinateurs quantiques aiment avoir une petite entrée et un algorithme complexe », explique Severini, ce qui signifie qu’ils ne conviennent pas aux cas d’utilisation typiques du HPC (calcul haute performance) où d’énormes quantités de données doivent être traitées.

« Il y a vraiment deux types de problèmes. Des problèmes liés à la nature. Les gens s’attendent à ce que les ordinateurs quantiques soient un outil de recherche pour simuler la physique elle-même », explique Severini. Un problème comme la simulation d’une molécule est impossible pour un ordinateur conventionnel car « vous avez besoin d’une mémoire aussi grande que le nombre d’atomes sur la planète », ajoute-t-il, mais la tâche peut être effectuée « avec un ordinateur quantique raisonnablement petit ».

Par conséquent, les gens « croient et espèrent » que des domaines tels que la science des matériaux, la pharmacologie, la durabilité, les nouveaux composés chimiques, se prêteront à l’informatique quantique.

Un autre type de problème est d’origine humaine, dit Severini, et inclut ici des domaines comme la logistique « où les ordinateurs quantiques pourraient avoir un impact ».

Il y a un consensus général, nous dit-il, sur le fait que « pour les problèmes liés à la nature, l’informatique quantique aura un impact plus tôt que pour les problèmes créés par l’homme ».

Qui utilise alors Braket ? Il y a trois groupes de clients, dit Severini. Il y a des chercheurs, il y a des catalyseurs qui trouvent comment intégrer l’informatique quantique à d’autres systèmes et exécuter des preuves de concepts, et il y a des pragmatiques « qui ne se soucient pas vraiment de savoir s’il y a ou non de l’informatique quantique, ils veulent résoudre des problèmes.  » Cela implique que les entreprises gardent un œil attentif sur la technologie afin d’être prêtes à l’utiliser à l’avenir.