Atos a lancé le simulateur quantique le plus performant au monde

Par:
fredericmazue

mar, 25/07/2017 - 10:00

Atos a lancé la première machine commercialisée au monde capable de simuler jusqu’à 40 bits quantiques (Qubits). Baptisé « Atos Quantum Learning Machine » (Atos QLM), le simulateur est propulsé par un supercalculateur ultra compact associé à un langage de programmation universel. Disponible en 5 configurations de puissance (de 30 à 40 Qubits) pour couvrir les différents besoins des organisations, Atos QLM permet aux chercheurs, étudiants et ingénieurs de développer et tester dès à présent les applications et algorithmes quantiques de l’ordinateur de demain. La machine, conçue par le laboratoire Atos Quantum – premier grand programme quantique industriel d’Europe lancé en novembre 2016 –, a fait l’objet d’innovations de tout premier plan qui ont donné lieu à de nombreux dépôts de brevets.

À l’occasion de la présentation du simulateur Atos Quantum Learning Machine Thierry Breton, Président-directeur général d’Atos, a déclaré :

« En dévoilant aujourd’hui le simulateur quantique commercial le plus performant au monde, Atos confirme à la fois son ambition d’industriel leader en Europe et la vocation qui est la sienne d’accompagner ses clients dès le début de ce qui s’annonce être la future évolution technologique majeure des années à venir. La physique quantique va engendrer de profondes mutations notamment dans le domaine de la cybersécurité, l’une des priorités stratégiques des organisations. Nous nous devons d’en anticiper dès aujourd’hui les conséquences. Les équipes du laboratoire d’Atos Quantum ont fourni des efforts remarquables, reconnus et soutenus par un Conseil scientifique de renommée internationale, pour fournir dès à présent aux chercheurs et ingénieurs du monde entier un environnement de simulation leur permettant de développer des algorithmes quantiques et se préparer aux accélérations majeures à venir.»

Dépasser les limites physiques de l’informatique actuelle…

Alors que la loi de Moore régissant l’industrie des microprocesseurs et structurant l’informatique depuis plus de 50 ans deviendra bientôt obsolète souligne Atos, l’ordinateur quantique – s’appuyant sur  les principes de la mécanique quantique – devrait permettre de dépasser les limites physiques de l’informatique actuelle, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives notamment dans le calcul intensif.

… et anticiper les bouleversements majeurs à venir en cybersécurité

Parmi les capacités de calcul qu’offre l’informatique quantique figure la factorisation quasi instantanée en nombres premiers (algorithme de Shor) avec pour conséquence directe la vulnérabilité de la plupart des algorithmes de chiffrement asymétriques courants, comme le RSA, à la base de toute la sécurité d’Internet et du système bancaire actuels.

C’est pourquoi Atos travaille d’ores et déjà à mettre en œuvre des algorithmes de sécurisation « quantum safe », c’est-à-dire dont le niveau de complexité permettrait de mettre les données à l’abri de tout décryptement illicite, y compris par un ordinateur quantique.

Atos Quantum Learning Machine : une solution clé en main pour chercheurs et développeurs, facilement installable

Dans cette perspective, et afin de travailler à de nouveaux algorithmes quantiques, Atos a développé Atos Quantum Learning Machine (Atos QLM), le premier simulateur quantique utilisant un langage de programmation universel à destination de l’ensemble de la communauté des scientifiques et développeurs, associé à un nouveau supercalculateur ultra compact.

Un langage de programmation universel : aQasm (Atos Quantum Assembly Language)

Les équipes du  laboratoire « Atos Quantum » ont développé un langage universel :

  • Totalement quantique : aQasm peut être exécuté dès maintenant sur un simulateur quantique mais également sur les accélérateurs quantiques ou ordinateurs quantiques physiques  dès que ceux-ci auront été développés ;
  • Paramétrable : aQasm offre la capacité de programmer des portes quantiques (par analogie aux portes booléennes de l’informatique classique) et de les mélanger à d’autres portes quantiques existantes afin de livrer des extensions plus complètes ;
  • Standardisé : aQasm est le langage commun de tous les futurs développements du groupe Atos sur le quantique, permettant d’assurer une interopérabilité dans la durée et une transition facilitée vers le quantique.

Grâce à cette configuration universelle, aQasm permet le développement de connecteurs favorisant le portage de programmes provenant d’autres simulateurs quantiques.

Un nouveau supercalculateur ultra compact de la taille d’un serveur d’entreprise 

Afin d’exécuter ce langage quantique universel, les équipes d’Atos Quantum ont conçu un nouveau supercalculateur ultra compact offrant :

  • La capacité de processer les Qubits en mémoire et donc d’en accélérer le traitement ;
  • Un firmware inédit (micro logiciel intégré au matériel) optimisant les échanges de données selon le modèle quantique développé dans aQasm ;
  • Des composants matériels spécifiques permettant d’accélérer certains calculs quantiques et qui pourront à terme être remplacés par des accélérateurs quantiques.

Cette machine, de la taille d’un simple serveur d’entreprise, favorise une mise en place sur site pour tous types de clients.

Au fur et à mesure de l’avancement de ses travaux, Atos Quantum s’appuie sur un Conseil scientifique de renommée mondiale, dont la dernière réunion s’est tenue le 31 mai dernier, et qui a validé l’intérêt scientifique de la démarche d’Atos.

Commentaires

DIFFFERENCES ENTRE UN SUPERCALCULATEUR ET UN ORDINATEUR.

Il y a lieu de bien différencier les ordinateurs des supercalculateurs, les uns et les autres sont très différents. Par définition un Ordinateur ne comprend qu’un Processeur unocore ou multicore, je pense particulièrement aux Ordinateurs Binaires de Bureau et aux Ordinateurs Quantiques D Wave X2, D Wave 2000q et D Wave 4000q qui ne comportent pour ces 3 derniers qu’un Processeur Quantique développant des Puissances de Calcul sans précédent (300 PétaFlops pour D Wave X2, 300 Exaflops pour D Wave 2000q et probablement 300 ZettaFlops pour D Wave 4000q qui verra le jour pour ce dernier en 2019). Les Ordinateurs sont peu coûteux, à savoir :

-         15 Millions de Dollars pour les D Wave X2 et D Wave 2000q. Certains sites Web parlent de 15 Milliards de Dollars, donc à voir.

-         Les Ordinateurs Binaires de Bureau qui sont munis d’un processeur DuoCore de 3 Ghz sous 64 Bits et dont le prix tourne autour de 500 à 700 euros pour la tour.

Nous allons maintenant nous intéresser aux Supercalculateurs Binaires et Quantiques. Les Supercalculateurs possèdent des centaines de milliers, voir des centaines de millions de Processeurs qui travaillent en parallèle augmentant les très hauts de débits de données informatiques à traiter tout en accroissant la vitesse de traitement du Supercalculateur de façon proportionnelle au nombre de processeurs.

-         Plusieurs centaines de milliers de processeurs pour les Supercalculateurs Binaires Pétaflopiques,

-         Plusieurs centaines de millions de processeurs pour les Supercalculateurs Binaires Exaflopiques,

-         Plusieurs centaines de milliards de processeurs pour les Supercalculateurs Binaires Zettaflopiques.

Au jour d’aujourd’hui, il n’existe pas encore de Supercalculateurs Quantiques qui coûteront des sommes cyclopéennes atteignant des puissances bien au-delà du Yottaflopique. Le coût actuel d’un processeur quantique est faramineux donc il est facile d’imaginer le coût de plusieurs centaines de milliers de processeurs quantiques, c’est hors de prix présentement. Pour preuve 7 Supercalculateurs Binaires Exaflopiques sont en cours de construction, ils sont préférés aux Supercalculateurs Quantiques pour des raisons techniques et pécunières, à savoir :

-         Ils sont beaucoup moins coûteux que les Supercalculateurs Quantiques (à voir),

-         Ils acceptent le traitement de gigantesques débits de données informatiques,

-         Il travaillent très vite.

Nous ne sommes pas prêt de construire des Supercalculateurs Quantiques car les Ordinateurs Quantiques de chez D Wave ne sont pas tout à fait Quantiques, certains Chercheurs et Ingénieurs les considèrent comme adiabatiques (voir les Techniques de l’Ingénieur).

https://www.techniques-ingenieur.fr/actualite/articles/vaut-d-wave-2x-lordinateur-quantique-de-google-de-nasa-30854/

Pour revenir aux Ordinateurs Quantiques de chez D Wave, le prix est 15 milliards selon le site :

https://www.ginjfo.com/

et de 15 Millions de dollars selon le site :

https://www.theverge.com/circuitbreaker/2017/1/25/14390182/d-wave-q2000-quantum-computer-price-release-date

Vu que les Ordinateurs Quantiques de chez D Wave ne possède qu’un processeur, j’opte pour un prix de 15 Millions de Dollars.

Alain Mocchetti

Ingénieur en Construction Mécanique & en Automatismes

Diplômé Bac + 5 Universitaire (1985)

UFR Sciences de Metz

alainmocchetti@sfr.fr

alainmocchetti@gmail.com

@AlainMocchetti

Coordonnées de mon Journal Scientifique David Mocchetti :

https://www.facebook.com/alainmocchetti