AWS démocratise l’accès aux ordinateurs quantiques

Simone Seve­ri­ni, Direc­teur du Quan­tum Com­pu­ting au sein de AWS, dresse pour nous un état des lieux du déve­lop­pe­ment des tech­no­lo­gies quan­tiques et revient sur le posi­tion­ne­ment de AWS sur ce mar­ché en plein déve­lop­pe­ment. Entretien.

Où en sommes-nous dans le développement des technologies quantiques ? 

L’informatique quan­tique a le poten­tiel de contri­buer, en pro­fon­deur, à la science et à la tech­no­lo­gie. Nous n’en sommes qu’aux pré­mices ! Il y a encore beau­coup à accom­plir, tant sur le déve­lop­pe­ment du maté­riel que sur l’écriture d’applications pour uti­li­ser les capa­ci­tés quan­tiques. Cela dit, nous pen­sons que c’est le moment idéal pour four­nir un ser­vice qui aide­ra nos clients à com­men­cer à pla­ni­fier le futur avec cette tech­no­lo­gie. C’est l’objectif d’Amazon Bra­ket : accé­lé­rer l’innovation en démo­cra­ti­sant l’accès aux ordi­na­teurs quantiques. 

Pouvez-vous nous présenter les avantages d’Amazon Braket ?

Lan­cé en 2019, Ama­zon Bra­ket est notre ser­vice d’informatique quan­tique entiè­re­ment géré et conçu pour accé­lé­rer la recherche scien­ti­fique et le déve­lop­pe­ment logi­ciel dans le domaine de l’informatique quan­tique. Le ser­vice per­met de conce­voir, tes­ter et exé­cu­ter des algo­rithmes quan­tiques sur AWS. Il com­prend l’accès à dif­fé­rents types de cal­cu­la­teurs quan­tiques, un envi­ron­ne­ment de déve­lop­pe­ment uni­fié, un choix de simu­la­teurs de cir­cuits clas­siques et une exé­cu­tion entiè­re­ment gérée d’algorithmes hybrides quantiques/classiques. Ama­zon Bra­ket per­met aus­si d’utiliser des simu­la­teurs pour tes­ter des appli­ca­tions sur des envi­ron­ne­ments clas­siques avant de les exé­cu­ter sur des ordi­na­teurs quan­tiques. C’est impor­tant, car bon nombre d’applications quan­tiques n’en sont qu’à leurs bal­bu­tie­ments, et cette flexi­bi­li­té per­met aux clients d’affiner leurs idées, d’itérer et de mettre leurs pro­jets à l’échelle.

“Lancé en 2019, Amazon Braket est notre service d’informatique quantique entièrement géré et conçu pour accélérer la recherche scientifique et le développement logiciel dans le domaine de l’informatique quantique. Le service permet de concevoir, tester et exécuter des algorithmes quantiques sur AWS.”

Les clients béné­fi­cient aus­si de l’écosystème AWS qu’ils connaissent et appré­cient avec, par exemple, les don­nées et les appli­ca­tions déjà pré­sentes sur AWS, la sécu­ri­té, le sto­ckage ou l’IoT. Il leur est pos­sible de com­pa­rer dif­fé­rentes tech­no­lo­gies et de pas­ser de l’une à l’autre en ne chan­geant qu’une ligne de code. 

Il s’agit d’avoir une vision de la manière dont l’informatique quan­tique s’intégrera un jour dans une infra­struc­ture infor­ma­tique basée sur le cloud. Bien que les usages actuels soient expé­ri­men­taux, il est impor­tant d’envisager dès à pré­sent les pro­blé­ma­tiques opé­ra­tion­nelles com­plexes telles que l’usage, la sécu­ri­té, les don­nées et la ges­tion des ressources. 

Pouvez-vous nous présenter l’AWS Center for Quantum Computing ?

Ama­zon a ouvert l’AWS Cen­ter for Quan­tum Com­pu­ting en octobre 2021. Dans ce centre, les scien­ti­fiques et les ingé­nieurs AWS tra­vaillent avec le monde uni­ver­si­taire à la construc­tion d’un ordi­na­teur quan­tique tolé­rant aux erreurs – qui pour­ra ensuite être acces­sibles à nos clients tant internes qu’externes. Nous avons déci­dé de construire notre propre ordi­na­teur quan­tique parce que nous croyons en une vision à long terme qui se concentre sur la cor­rec­tion d’erreurs.

Cette nou­velle ins­tal­la­tion est dédiée aux efforts d’informatique quan­tique d’AWS et com­prend des bureaux pour accueillir nos équipes de recherche quan­tique et des labo­ra­toires com­pre­nant l’équipement scien­ti­fique et les outils spé­cia­li­sés pour la concep­tion et l’exécution de dis­po­si­tifs quantiques. 

Pouvez-vous nous donner quelques exemples d’utilisation ?

AWS col­la­bore avec de nom­breuses entre­prises et centres uni­ver­si­taires à tra­vers le monde. Par exemple, AWS s’est asso­cié à BMW pour étu­dier la per­ti­nence de l’approche quan­tique dans ses pro­blé­ma­tiques indus­trielles (50 sujets poten­tiels ont été sou­mis) via un chal­lenge ouvert qui s’est ter­mi­né fin 2021 avec des cas d’usages pra­tiques (opti­mi­sa­tion du pla­ce­ment des cap­teurs, …). AWS col­la­bore avec le monde de la finance pour étu­dier des cas d’usages dans la ges­tion d’asset (Fide­li­ty) mais aus­si pour les sys­tèmes de risques ou de défi­ni­tion des prix (JP Mor­gan Chase).

Un autre exemple est le par­te­na­riat avec l’Institut natio­nal ita­lien de phy­sique nucléaire (INFN), annon­cé en 2021 avec comme objec­tif d’élargir les connais­sances scien­ti­fiques autour de l’informatique quan­tique pour iden­ti­fier des appli­ca­tions poten­tielles en phy­sique des hautes éner­gies et en phy­sique fondamentale.

AWS a éga­le­ment annon­cé une alliance avec l’Université de Har­vard pour rele­ver les défis scien­ti­fiques fon­da­men­taux asso­ciés à la construc­tion de réseaux quantiques. 

Il y a aus­si des start-up qui uti­lisent Ama­zon Bra­ket pour répondre aux besoins futurs de l’informatique quan­tique. Citons PASQAL qui construit des pro­ces­seurs quan­tiques à par­tir de tableaux 2D et 3D d’atomes neutres et qui exé­cute son logi­ciel de simu­la­tion chi­mique en tirant par­ti d’Amazon Braket.

Lire aus­si : Trois ques­tions à Laurent Gui­raud, cofon­da­teur de ColibrITD

Comment les entreprises peuvent-elles se préparer à l’arrivée de l’ère quantique ?

Le manque de com­pré­hen­sion de la tech­no­lo­gie consti­tue le prin­ci­pal obs­tacle à l’informatique quan­tique. Ce sera un long pro­ces­sus pour les entre­prises et il faut défi­nir les attentes dès à présent. 

L’informatique quan­tique est encore en phase expé­ri­men­tale, mais il est impor­tant de com­men­cer à réa­li­ser des preuves de concept pour de futures appli­ca­tions réelles. 

Pour les orga­ni­sa­tions qui par­ti­cipent déjà à l’informatique quan­tique : conti­nuez ! Pour les autres, nous les encou­ra­geons à débu­ter dès à pré­sent leur réflexion autour du quan­tique, à iden­ti­fier une per­sonne dans leur équipe – CTO ou ingé­nieur – pour ana­ly­ser les besoins de l’entreprise autour du quan­tique et en quoi cette tech­no­lo­gie peut être une oppor­tu­ni­té. Et pour conclure, voi­ci quelques recom­man­da­tions concrètes. Expé­ri­men­tez ! Un ser­vice géré comme Ama­zon Bra­ket peut don­ner à qui­conque une chance d’explorer dif­fé­rentes approches de l’informatique quantique. 

Si vous sou­hai­tez pas­ser à l’étape sui­vante, un par­te­na­riat avec un four­nis­seur de tech­no­lo­gie dis­po­sant d’une équipe d’experts internes comme Ama­zon Quan­tum Solu­tions Lab peut être utile pour iden­ti­fier les appli­ca­tions les plus pro­met­teuses pour votre entre­prise. Ensuite, vous pou­vez vous tour­ner vers les uni­ver­si­tés dotées d’équipes de recherches en infor­ma­tique quan­tique, qui peuvent aider à com­prendre les pos­sibles cas d’utilisation, à pal­lier le manque de talents internes et à for­mer la pro­chaine géné­ra­tion de scien­ti­fiques quantiques. 

Enfin, le déve­lop­pe­ment de centres quan­tiques natio­naux est une occa­sion pour les cher­cheurs de s’associer et de déve­lop­per une approche holis­tique pour tirer plei­ne­ment par­ti de cette tech­no­lo­gie émer­gente. Le par­te­na­riat public/privé per­met­tra d’avoir l’ensemble des res­sources requises dans une même structure. 

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