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Dans cet article, Richard Pilling, Business Line Leader for Data & Analytics chez Cloudreach, partage ses réflexions sur le tout nouveau service d’informatique quantique d’Amazon Web Services, AWS Braket, lancé en décembre 2019.

En plus d’étudier un module sur la physique quantique à l’école à la fin de mon adolescence (et de regarder Quantum Leap à la télévision), la première fois que le mot « quantique » a gagné en pertinence pour moi, c’était quelques années plus tard lorsque j’ai lu Simon Singh : The Code Book. C’était à l’époque où nous craignions tous que le bug de l’an 2000 ne marque la fin du monde… rétrospectivement, des moments vraiment simples et heureux.

Dans la dernière section du livre, Singh écrit sur le cryptage quantique et l’informatique quantique. Ce dernier sujet m’a fasciné car il s’agissait d’un si grand écart par rapport à l’informatique classique ; où les données sont représentées en bits qui ne peuvent qu’être activés ou désactivés (c’est-à-dire en mode binaire). En informatique quantique, cependant, les données sont représentées par des bits quantiques (qubits), qui peuvent être activés, désactivés ou avoir les deux états en même temps, ou n’importe où entre les deux (c’est ce qu’on appelle la superposition). Ce n’est pas tout : ces qubits peuvent être mis dans un état où ils ont un effet les uns sur les autres (intrication quantique)… et les résultats que vous en obtenez sont probabilistes, plutôt que déterministes (comme dans l’informatique classique). Par conséquent, ils doivent être pensés et programmés d’une manière fondamentalement nouvelle pour obtenir des résultats utilisables. Ce n’est toujours pas clair ? (Ne vous inquiétez pas, vous n’êtes pas seul 🙂 )

Où en sommes-nous avec l’informatique quantique ?

Le nombre de qubits que nous pouvons avoir de manière fiable dans une puce (et donc la taille des données et les problèmes sur lesquels nous pouvons travailler) a augmenté à un rythme très lent. En fait, il a fallu 19 ans pour passer de 2 à 50 qubits, ce qu’IBM a annoncé en 2017. Google a ensuite suivi l’année suivante avec une puce de 72 qubits. Pour ajouter un autre facteur problématique au mélange, les systèmes d’informatique quantique doivent généralement être maintenus à des températures proches du zéro absolu, car ils sont fabriqués à partir de matériaux supraconducteurs. Ils doivent également être protégés des ondes électromagnétiques et d’autres effets environnementaux pour empêcher la survenue d’interférences destructrices et d’erreurs.

Ainsi, ces machines finissent par être grandes et encombrantes, avec des exigences ésotériques (avec de l’azote liquide). Fondamentalement, cela signifie que vous n’allez pas voir un ordinateur quantique ailleurs que dans un laboratoire ou un grand centre de données dans un avenir prévisible.

Donc, avec tous ces obstacles, quel est le gain ? S’il est si difficile de construire, d’exécuter et d’obtenir des réponses fiables à partir d’un ordinateur quantique, pourquoi le faire ? Ironiquement, la réponse est à la fois simple et difficile à expliquer.

Les ordinateurs quantiques nous permettront de répondre à de nouveaux problèmes auxquels les ordinateurs classiques ne peuvent pas répondre de manière pragmatique, voire pas du tout. Des problèmes tels que la modélisation de la liaison atomique en chimie, la modélisation des risques, l’optimisation complexe, la modélisation de systèmes complexes dans la nature. L’accent est également mis sur l’apprentissage automatique avec les ordinateurs quantiques – un domaine qui m’intéresse personnellement beaucoup.

Entrez dans AWS Braket

Avec le travail effectué par D-Wave, IBM, Rigetti, IonQ et 1Qbit – pour n’en nommer que quelques-uns – les progrès se sont accélérés récemment, et il y a des systèmes quantiques qui commencent à être ouverts à un usage public sur Internet … et c’est là qu’intervient une nouvelle offre de nos bons amis d’AWS, avec AWS Braket (lancé en décembre 2019).

Comme on peut s’y attendre d’AWS, Braket est un service complet autour de l’informatique quantique. Il englobe l’éducation sur le sujet et les plates-formes, vous permettant de concevoir des algorithmes quantiques avec un environnement de bloc-notes Jupyter entièrement géré. Vous pouvez ensuite tester vos résultats avec des simulations AWS d’ordinateurs quantiques, en exécutant vos algorithmes sur du matériel quantique réel (chez les partenaires quantiques AWS) Vous pouvez également analyser les résultats et les relier à votre environnement AWS existant.

Amazon fournit également un laboratoire de solutions quantiques, où vous pouvez avoir accès à des experts de premier plan dans le domaine, pour ouvrir des programmes de recherche collaborative et identifier les bonnes applications de l’informatique quantique pour votre entreprise.

Un œil sur l’avenir

AWS nous a reconnus comme des maîtres de notre métier, en nous désignant leur partenaire conseil de l’année ici, chez nous au Royaume-Uni. Comme pour tout ce qui concerne AWS, Cloudreach restera à l’avant-garde de ces nouveaux services – à mesure qu’ils mûriront et grandiront avec le temps, nous aussi.

L’informatique quantique est encore loin d’atteindre sa pleine maturité. Si vous comparez la situation à la maturité de nos systèmes classiques basés sur la microélectronique, nous en sommes au début du stade du « tube à vide« » de ce voyage pour les ordinateurs quantiques. Mais je pense que ce sera un domaine d’innovation très fructueux qui complétera nos capacités de calcul dans des domaines nouveaux et intéressants. Je suis très enthousiaste pour les prochaines décennies de découverte et de compréhension que cela apportera.

Richard dirige l’activité Informations générées à partir des données de Cloudreach, qui consiste à collaborer avec nos clients pour élaborer une stratégie de données solide et leur permettre de tirer parti des solutions d’analyse de données et d’apprentissage automatique. Découvrez comment notre équipe Informations générées à partir des données peut aider votre entreprise en lisant notre livre blanc : The Cloudreach Data Analytics Blueprint (Le modèle d’analyse de données de Cloudreach)