Informatique quantique
Qu’est-ce que l’informatique quantique ?
L’informatique quantique est un moyen de résoudre des problèmes extrêmement complexes en recherchant des modèles dans des milliards de points de données à l’aide d’espaces de calcul multidimensionnels. Cette technologie est bien plus petite qu’un supercalculateur, mais elle résout des problèmes que les supercalculateurs classiques ne peuvent faire.
Comment fonctionne l’informatique quantique ?
Le secret de la puissance de l’informatique quantique est le qubit. C’est la version des bits de l’ordinateur quantique, ou les minuscules unités de données utilisées dans les télécommunications et l’informatique.
Ce qui différencie un qubit d’un bit ordinaire, c’est qu’il contient des informations dans un état de superposition. Cela signifie que chaque configuration possible des données est représentée dans le qubit. Ainsi, au niveau le plus fondamental, les données elles-mêmes peuvent être exprimées de très nombreuses manières à la fois, ce qui permet des analyses beaucoup plus sophistiquées.
De plus, les algorithmes quantiques prennent en compte un effet mécanique appelé « intrication » pour trouver des solutions. L’intrication fait référence au comportement interdépendant entre deux choses distinctes de sorte que, en termes quantiques, toute modification d’un qubit affectera directement l’autre. En gardant ces interrelations en jeu, les processeurs quantiques peuvent s’adapter à plus de complexité dans leurs analyses de calcul.
Pourquoi avons-nous besoin d’ordinateurs quantiques ?
Les ordinateurs quantiques sont parfaitement adaptés pour résoudre les plus grands défis de l’industrie, même si les entreprises et les technologies continuent d’évoluer. En fait, l’innovation elle-même repose sur la capacité de la technologie à suivre le rythme toujours accru des demandes.
Par exemple, les systèmes d’énergie renouvelable doivent rester sur une voie d’amélioration constante pour devenir plus efficaces et moins coûteux s’ils espèrent remplacer entièrement les combustibles fossiles. Les chercheurs s’appuient sur l’informatique quantique pour simuler des composés et des réactions chimiques complexes lorsqu’ils recherchent de nouveaux matériaux pour améliorer la technologie des batteries.
L’exploration de l’espace lointain nécessite un raffinement continu des matériaux afin de découvrir ceux qui peuvent résister à des conditions de fonctionnement de plus en plus rudes. Sans l’informatique quantique, le cycle de test prend des mois en laboratoire, ralentissant considérablement sa progression.
Même les industries qui fabriquent des biens de consommation courante bénéficient de la puissance de l’informatique quantique. De l’acheminement logistique à la planification de l’assemblage en usine en passant par l’optimisation de la planification, ces industries deviennent beaucoup plus efficaces en exécutant des algorithmes quantiques, ce qui permet de plus grandes épargnes et des économies d’échelle.
Quels sont les avantages et les applications de l’informatique quantique ?
En raison de sa puissance de traitement massive, l’informatique quantique offre d’énormes avantages et notamment :
· Une meilleure sophistication : En créant des espaces multidimensionnels et en acceptant des relations multicouches entre les ensembles de données, l’informatique quantique peut gérer des tâches que les supercalculateurs ne peuvent pas.
· Des options de modélisation plus complètes : Les ordinateurs quantiques exploitent les mêmes règles physiques que les atomes, ce qui rend l’analyse des systèmes naturels complexes plus réalisable.
· Une grande rapidité : Les processeurs quantiques peuvent évoluer pour gérer des quantités massives de données.
· Une puissance réduite : En utilisant des supraconducteurs pour traiter les données, les systèmes informatiques quantiques tirent beaucoup moins d’énergie du réseau électrique.
· Un risque/coût réduit : Avec la possibilité d’exécuter plusieurs simulations à la fois, l’informatique quantique peut remplacer de nombreuses recherches en laboratoire, ce qui réduit les risques inhérents à l’exécution d’expériences dans des laboratoires physiques ainsi que les dépenses de manière considérable.
· Une formation moins poussée : L’informatique quantique n’utilise pas de langages de codage spéciaux, donc aucune compétence de codage spécialisée n’est requise.
L’informatique quantique est utilisée dans de nombreuses applications, à savoir :
· Les prévisions : Parce que l’informatique quantique peut gérer d’énormes ensembles de données beaucoup plus efficacement, les prévisions météorologiques et financières peuvent être à la fois plus précises et plus opportunes.
· Le chiffrement : Les processeurs quantiques permettent de déchiffrer rapidement les protocoles de cryptage, même ceux créés par les superordinateurs, et ils sont de plus en plus utilisés pour remplacer des protocoles moins sophistiqués par d’autres qui sont virtuellement inviolables.
· L’automobile : Dans la mesure où ils se fondent sur l’identification de modèles, les algorithmes quantiques sont extrêmement utiles pour analyser les flux de trafic et rediriger le trafic lorsque des sauvegardes sont prévues. De plus, lorsque les comportements de conduite sont associés à des modèles de trafic dans un système quantique, la programmation de véhicules autonomes peut être beaucoup plus fiable.
· La biologie/le médical : Une myriade d’études médicales s’appuie sur des processeurs quantiques, des analyses comportementales à grande échelle et des expériences cellulaires à micro-échelle, telles que des études génétiques analysant de longues chaînes d’acides aminés pour localiser des séquences pathogènes ou pour déterminer la manière dont les protéines peuvent être repliées pour changer des comportements.
HPE et l’informatique quantique
Comme les organisations doivent très rapidement donner un sens à des quantités massives de données en utilisant très peu d’énergie, l’intérêt pour l’exploration de l’informatique quantique a augmenté. En effet, les défis informatiques de demain ne peuvent pas être relevés en exécutant toujours plus de calculs généralistes sur les problèmes. Cependant, ceux qui comptent sur l’informatique quantique pour résoudre leurs problèmes de Big Data, d’IA et d’analyse attendront très longtemps.
Par contraste, chez HPE, nous travaillons sur de nouvelles formes d’informatique ciblées sur des charges de travail spécifiques pour relever ces défis, et nous les appelons des accélérateurs. Ces moteurs de calcul spéciaux, ou accélérateurs, sont capables de résoudre des tâches de calcul spécifiques de plusieurs ordres de grandeur plus rapidement en utilisant beaucoup moins d’énergie. Nous proposons une gamme d’accélérateurs pour donner aux clients un avantage avec leurs analyses d’IA afin de résoudre les tâches du monde réel.
Quant aux défis du niveau supérieur, même si nous reconnaissons le potentiel incroyable de l’informatique quantique pour résoudre certains types de problèmes, ceux-ci n’affectent pas la plupart des entreprises. L’informatique quantique est une technique très puissante pour résoudre une classe restreinte de problèmes dans des domaines importants comme la science des matériaux et la découverte de médicaments, en particulier ceux qui modélisent fondamentalement des systèmes quantiques. Pour certaines applications telles que la modélisation de molécules pour développer de nouveaux matériaux et produits pharmaceutiques, les ordinateurs quantiques peuvent faire des choses impossibles même pour les superordinateurs les plus puissants d’aujourd’hui.
À cette fin, HPE a investi dans IonQ, une startup dynamique qui est rapidement en train de devenir un acteur majeur sur le marché émergent de l’informatique quantique. Nous avons investi dans IonQ parce que nous avons l’intuition que l’entreprise est rapidement en train de devenir un acteur majeur sur le marché émergent de l’informatique quantique, et également parce que nous estimons que leur approche, qui utilise des ions piégés pour créer des qubits au lieu de jonctions supraconductrices, est la voie la plus prometteuse pour produire des systèmes vraiment utiles. Nous voyons un avenir où les clients HPE peuvent sélectionner des accélérateurs quantiques aussi facilement qu’un autre type de calcul et consommer l’informatique quantique as-a-service. Dans un monde où le quantique constitue l’une des nombreuses options de calcul flexibles, HPE vise à jouer un rôle prépondérant. Nous pensons que IonQ nous aidera à réussir dans cette voie.