Les systèmes hybrides sont l'avenir de l'informatique quantique et ils sont là maintenant

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By John P.Mello Jr. posté le 01 mars 2023

Demandez à n'importe quel technologue quand un véritable ordinateur quantique sera prêt pour les heures de grande écoute et vous obtiendrez une réponse allant de cinq à dix ans, voire plus. Mais l'avenir de l'informatique quantique pourrait très probablement se trouver dans des systèmes hybrides - des systèmes disponibles aujourd'hui - qui permettent aux développeurs et aux ingénieurs d'intégrer des flux de travail classiques sur silicium et quantique.
Par exemple, D-Wave Systems, une entreprise canadienne, a régulièrement amélioré son architecture quantique classique, connue sous le nom de recuit quantique, au cours de la dernière décennie pour résoudre de véritables problèmes d'optimisation et de modélisation pour des clients du monde entier.
L'offre hybride de D-Wave est utilisée par Mastercard pour optimiser les programmes de fidélisation de ses clients, par la société mondiale de services professionnels Deloitte pour réduire le temps de production des horaires pour le personnel de sécurité de l'aéroport d'un mois à quelques minutes, au port de Los Angeles pour améliorer la grue opérations et les temps de rotation des camions, au Japon pour optimiser la livraison de la publicité télévisée, et par Pattison Food Group pour optimiser les horaires de leurs chauffeurs e-commerce.
"Ce que nous avons découvert, c'est que l'informatique classique et l'informatique quantique ont des atouts complémentaires lorsqu'il s'agit de produire des solutions pour les applications commerciales", a déclaré le vice-président de la gestion des produits de D-Wave Systems, Murray Thom, dans une interview.
"Vous pouvez toujours les assembler de manière à ce qu'ils puissent mieux résoudre des problèmes plus importants", a-t-il soutenu.
Microsoft aussi est dans le jeu hybride. Il intègre des services quantiques dans son cloud Azure et fournit aux utilisateurs un logiciel qui leur permettra d'écrire du code qui s'exécutera sur ces services.
"Nous concevons notre machine de manière à obtenir les meilleures performances à la fois pour les parties classiques et quantiques", a déclaré Krysta Svore, ingénieur et vice-président d'Advanced Quantum Development chez Microsoft, dans une interview.
"Cela nécessite également de concevoir un système hybride - non seulement les algorithmes sont un mélange de code quantique et classique, mais le maintien de la tolérance aux pannes de la machine nécessite également un calcul classique avancé", a-t-elle expliqué. "Cela signifie que nous devons avoir un supercalculateur à la barre, avec l'ordinateur quantique comme moteur."
Pendant ce temps, IBM travaille sur la voie d'un supercalcul centré sur le quantum, qui comprend une interaction avec des ordinateurs classiques via un cloud hybride.
Intel contribue également à la scène hybride. Sa puce Horse Ridge permet de simplifier l'interface entre la couche contrôle et mesure et la couche processeur contrôle du système hybride. Horse Ridge agit comme une puce de contrôle cryogénique, permettant à l'électronique classique de la couche de processeur de contrôle de fonctionner à des températures extrêmement basses nécessaires au fonctionnement de la couche de contrôle et de mesure.
"Les systèmes hybrides quantiques-classiques sont là pour rester", a déclaré Daniel Justice, développeur de logiciels dans la division IA du Software Engineering Institute de l'Université Carnegie Mellon, dans une interview.
"Un système purement quantique n'est pas souhaitable car les ordinateurs quantiques ne sont pas meilleurs que les ordinateurs classiques pour chaque tâche", a-t-il poursuivi. "Il est beaucoup plus efficace d'utiliser des ordinateurs classiques pour des tâches simples et des ordinateurs quantiques uniquement lorsque cela est nécessaire."
Il a noté qu'un autre avantage des systèmes hybrides est qu'ils peuvent être plus tolérants aux pannes. "L'ordinateur classique peut être utilisé pour détecter et corriger les erreurs qui peuvent survenir dans l'ordinateur quantique", a-t-il expliqué. "Cela peut aider à augmenter la fiabilité et la robustesse du système."
"Dans l'ensemble, l'informatique hybride est une approche pratique et nécessaire de l'informatique quantique, et elle continuera d'être utilisée à mesure que nous nous dirigerons vers des ordinateurs quantiques à grande échelle et pleinement capables", a-t-il ajouté.
Svore a convenu que l'avenir de l'informatique quantique est l'informatique hybride. "Bien qu'il s'agisse d'une technologie incroyable, les ordinateurs quantiques s'appuient sur des superordinateurs classiques pour interpréter et relayer les données quantiques dans un format lisible", a-t-elle déclaré.
"Un système quantique autonome ne peut pas fonctionner sans calcul classique préparant ce qui doit être calculé, analysant les résultats et décidant des calculs supplémentaires à effectuer", a-t-elle poursuivi.
"L'informatique quantique est hybride par nature", a-t-elle ajouté. "C'est aujourd'hui avec la génération actuelle d'ordinateurs quantiques constitués de qubits bruyants, et ce sera dans le futur avec des ordinateurs quantiques tolérants aux pannes constitués de millions de qubits fiables et rapides."
Alors que certains analystes persistent à utiliser le terme hybride pour suggérer que l'interface classique-quantique ne sera qu'une phase temporaire ou un "pont" vers l'informatique quantique à grande échelle, les entreprises se rendent de plus en plus compte que les systèmes hybrides feront partie intégrante de l'avenir quantique. , ainsi que le présent, Arthur Herman, chercheur principal et directeur de la Quantum Alliance Initiative, a écrit pour l'Institut Hudson.
"Construire et concevoir les systèmes qui facilitent l'interface entre les éléments quantiques et conventionnels ne sont donc pas simplement des solutions temporaires", a-t-il ajouté. "Ils sont fondamentaux pour l'avenir de l'adoption de la technologie quantique."
"Bien que même les principaux acteurs de l'industrie, comme Microsoft, IBM et Dell, reconnaissent cette réalité", a-t-il poursuivi, "les décideurs doivent également le reconnaître et orienter notre politique quantique nationale en conséquence".

SOURCES:

Daniel Justice
développeur de logiciels
division IA
Institut de génie logiciel
Carnegie Mellon University
via
Paul Ruggiero
pruggiero@sei.cmu.edu

Dr Krysta Svore
ingénieur distingué et vice-président d'Advanced Quantum Development
Quantique, Microsoft
via
Cameron Kast
ckast@we-worldwide.com

Murray Thomas
vice-président de la gestion des produits
D-Wave Systems
Vancouver, Colombie-Britannique, Canada

via
Jill Wroblewski
Jill.Wroblewski@axicom.com

Arthur Hermann
chercheur principal et directeur
Initiative d'alliance quantique
Hudson Institute
Novembre 2022 : Les systèmes quantiques hybrides et l'avenir du leadership high-tech américain
https://www.hudson.org/innovation/advancing-quantum-advantage-hybrid-quantum-systems-future-american-high-tech-leadership