L’hybride s’impose comme une passerelle stratégique : combiner puissance et efficacité pour préparer l’ère quantique.
Une contribution de John Roese, Global Chief Technology Officer & Chief AI Officer chez Dell Technologies
Le monde de l’informatique évolue à une vitesse fulgurante, incitant les entreprises à s’adapter pour ne pas rester en marge. Si l’informatique quantique (QC) est en passe de révolutionner l’IT, elle ne remplacera pas totalement l’informatique traditionnelle. Au lieu de cela, une approche hybride de l’informatique traditionnelle et quantique (HQCC) ouvrirait la voie à la résolution des défis les plus complexes en alliant la puissance des processeurs quantiques à l’efficacité des ordinateurs.
Selon l’IDC, le marché mondial de l’informatique quantique devrait atteindre 8,9 milliards de dollars d’ici 2028. Une telle croissance de la demande soulève la question suivante : quels seront les impacts pour les entreprises, et comment commencer à exploiter le potentiel de cette nouvelle alliance entre l’informatique quantique et traditionnelle ?
Informatique quantique : une promesse tangible face à des défis bien réels
L’informatique quantique n’est plus une simple théorie scientifique : elle est déjà mise à l’épreuve et adoptée par les secteurs les plus exigeants. Sa capacité incomparable à évaluer simultanément des milliers de possibilités en fait un choix idéal pour certains secteurs, qu’il s’agisse d’accélérer le développement de nouveaux médicaments ou de faciliter la modélisation rapide des risques financiers. La véritable puissance de l’informatique quantique réside dans sa capacité à explorer simultanément une multitude de possibilités. Un avantage décisif pour résoudre des problèmes complexes impliquant de nombreuses variables et résultats.
Pourtant, les systèmes quantiques actuels en sont encore à leurs débuts, avec un nombre restreint de qubits et des taux de fidélité encore modestes. Ils devront être considérablement optimisés avant de pouvoir être réellement exploitables. L’un des défis majeurs de l’informatique quantique réside dans les mécanismes de contrôle nécessaires à l’exécution des instructions, souvent sujets à des erreurs. Les phénomènes quantiques interagissent de manière très complexe, ce qui rend difficile le maintien de calculs cohérents et précis. La complexité des algorithmes quantiques, combinée au besoin d’outils avancés de correction d’erreurs, complique l’augmentation du nombre de qubits et limite l’amélioration de la puissance de calcul globale.
De plus, les ordinateurs quantiques restent encore limités dans leur capacité à résoudre des problèmes d’optimisation et des tâches d’apprentissage automatique, bien que ces applications soient essentielles dans de nombreux secteurs. Cela renforce l’intérêt des approches hybrides HQCC qui tirent parti des atouts des deux paradigmes. En combinant la puissance des processeurs quantiques avec la stabilité et la fiabilité des systèmes traditionnels, l’approche HQCC offre le meilleur des deux mondes.
Se préparer à l’ère quantique
Il est important de comprendre que la HQCC n’est pas une alternative aux opérations HPC actuelles, mais une amélioration. Malgré son potentiel, la HQCC fait face à des défis de taille, notamment l’interopérabilité des logiciels, le manque de talents spécialisés et les avancées nécessaires en matière de matériel. Dans cette optique, les entreprises qui s’engagent dès maintenant dans l’exploration des solutions hybrides seront mieux préparées à suivre les avancées de l’informatique quantique et à s’y adapter. Trois étapes essentielles sont à prendre en compte : exploration, identification et déploiement.
La phase d’exploration joue un rôle crucial pour comprendre et expérimenter les fondamentaux de l’informatique quantique. Cette dernière étant encore émergente, la première étape essentielle pour se préparer consiste à mener des recherches approfondies. Cela permet d’acquérir une certaine maturité avant d’entamer la phase de test. L’utilisation de l’émulation est recommandée pour développer, optimiser et adapter un code compatible avec l’informatique quantique sur une infrastructure classique, tout en réduisant les coûts initiaux élevés.
L’étape d’identification constitue également une phase cruciale. Tous les problèmes ne se prêtent pas à l’approche quantique. Par exemple, cette méthode n’est pas nécessaire pour des calculs à réponse unique et exacte, comme le calcul d’un impôt ou le traitement d’une paie. En revanche, elle se révèle particulièrement performante pour les problèmes d’optimisation, permettant de modéliser des situations complexes impliquant de nombreuses variables. Elle est aussi bien adaptée aux cas d’usage spécifiques des entreprises, où l’optimisation des opérations peut avoir un impact significatif sur les performances.
Enfin, s’assurer d’un déploiement fluide pour apporter des bénéfices concrets. La HQCC offre une approche flexible pour déployer des solutions quantiques. En associant le traitement classique à la puissance de l’informatique quantique, les systèmes hybrides classique-quantique (HQCS) permettent aux développeurs de créer et de tester des algorithmes quantiques dans un environnement familier avant de les déployer sur du matériel quantique, souvent coûteux. Cela garantit une transition fluide vers la production, favorisant une adoption rapide de l’informatique quantique tout en minimisant les risques associés à l’intégration d’une technologie émergente.
Quand la HQCC et l’IA convergent
L’intelligence artificielle (IA) et l’informatique quantique convergent de manière croissante. À mesure que les modèles d’IA gagnent en complexité et que les systèmes classiques atteignent leurs limites en termes de performance et de consommation énergétique, les technologies hybrides comme la HQCC, qui associent les atouts de l’IA et de l’informatique quantique, offrent un potentiel considérable.
D’un côté, l’IA permet d’optimiser les charges de travail en répartissant intelligemment les tâches entre les processeurs classiques et les processeurs quantiques. Elle affine aussi des algorithmes quantiques afin qu’ils soient plus efficaces sur du matériel quantique. Enfin, l’IA accélère le développement en permettant des avancées dans le domaine quantique sans recourir à un matériel spécialisé.
D’un autre côté, une approche hybride HQCC est bénéfique pour l’IA, car elle fournit une puissance de calcul inégalée. Les ordinateurs quantiques peuvent effectuer des calculs complexes que les systèmes classiques ont du mal à réaliser, ce qui permet aux modèles d’IA de se déployer dans des domaines tels que la science des matériaux et la découverte de médicaments. La HQCC offre également une meilleure efficacité énergétique. En tirant parti du traitement classique et quantique, la HQCC renforce l’efficacité énergétique des tâches d’intelligence artificielle.
Cette relation bilatérale crée une synergie entre l’IA et l’informatique quantique, stimulant les performances de chaque domaine et ouvrant de nouvelles possibilités dans tous les secteurs au fur et à mesure de leur évolution.
Une étape judicieuse pour l’avenir
L’ère de l’informatique hybride (HQCC) n’est pas seulement une question de technologie, c’est une question de transformation. Des problèmes précédemment résolus en plusieurs années sont désormais traités en quelques jours, voire en quelques heures. L’intégration transparente de la HQCC permet de concrétiser cette tendance. Pour les entreprises tournées vers l’avenir, le déploiement de solutions hybrides est la voie à suivre afin de garantir une croissance durable, tout en se laissant guider par l’efficacité et l’innovation.
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