Publié le 7 juillet 2020.
Par La Rédaction

Des algorithmes quantiques pour combattre le changement climatique

Publié le 7 juillet 2020.
Par La Rédaction

Atos annonce un partenariat pluriannuel avec le Groupe Total afin d’imaginer des solutions efficaces pour faire progresser l’efficacité énergétique et construire des actions neutres en carbone à l’aide des technologies quantiques.

Total à fait l’acquisition en 2019 d’un simulateur quantique commercialisé par Atos Quantum Learning Machine (Atos QLM). Atos et Total utilisent l’Atos QLM pour tester et accélérer des algorithmes quantiques existants ou en développer de nouveaux, en vue de faire des découvertes majeures, notamment en matière de captage de CO2 et de stockage d’énergie. Le travail des équipes d’Atos et Total se concentre notamment sur la simulation de molécules complexes plus grosses que celles actuellement étudiées avec les technologies de calcul haute performance (HPC), afin de découvrir des adsorbants plus économiques et efficaces.

Le calcul quantique trouvera des applications concrètes au sein du Groupe Total, pour la chimie moléculaire et des matériaux, l’optimisation de réseaux énergétiques, de flottes de véhicules, ou encore d’outils industriels et à plus long terme, l’imagerie sismique ou bien la mécanique des fluides.

ATOS

C’est à partir de novembre 2016 qu’Atos a lancé un programme ambitieux visant à anticiper l’avenir de l’informatique quantique et à se préparer aux opportunités et aux risques qui en découlent. À la suite de cette initiative, Atos a été le premier acteur à modéliser avec succès le bruit quantique. À ce jour, la société a installé des Quantum Learning Machines dans de nombreux pays, dont l’Autriche, le Danemark, la France, l’Allemagne, le Royaume-Uni, les Pays-Bas et les États-Unis, stimulant ainsi les grands programmes de recherche dans de nombreux secteurs d’activité.

L’Atos Quantum Learning Machine associe un supercalculateur ultra-compact, disponible en 5 configurations de puissance (30 à 40 Qubits) associé à un langage de programmation universel, permettant aux chercheurs et ingénieurs de développer et tester des algorithmes quantiques. Elle simule les lois de la physique qui sont au cœur même de l’informatique quantique pour calculer l’exécution exacte d’un programme quantique avec une précision à double décimale. Atos travaille en étroite collaboration avec des chercheurs et ingénieurs du monde entier.

Atos souhaite devenir le leader de l’industrie en Europe afin d’accompagner ses clients dans ce qui sera probablement la prochaine grande évolution technologique. La physique quantique entraînera de profonds changements, notamment en matière de cybersécurité, l’une des priorités stratégiques des entreprises. D’ailleurs Atos explore les deux principales voies technologiques de l’informatique quantique dont le recuit quantique. Cela va permettre à Atos d’explorer de nouveaux problèmes de gestion et d’optimisation ainsi qu’une ouverture vers des applications quantiques abordables à plus court terme.

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

  • 100% quantique : aQasm peut être exécuté sur un simulateur quantique mais aussi sur des accélérateurs quantiques ou des ordinateurs quantiques physiques dès leur développement ;
  • Configurable : aQasm offre la possibilité de programmer des portes quantiques (par analogie avec les portes booléennes de l’informatique classique) et de les mélanger avec d’autres portes quantiques existantes afin de fournir des extensions plus complètes ;
  • Standardisé : aQasm est le langage commun de tous les développements futurs du groupe Atos sur le quantum, garantissant l’interopérabilité dans le temps et une transition en douceur vers le quantum.

Surmonter les limites physiques de l’informatique actuelle…

Alors que la loi de Moore, qui régit l’industrie des microprocesseurs et a structuré l’informatique depuis plus de 50 ans, deviendra bientôt obsolète, l’ordinateur quantique, basé sur les principes de la mécanique quantique, devrait surmonter les limites physiques de l’informatique actuelle, ouvrant ainsi de nouvelles opportunités, notamment en informatique intensive. Parmi les capacités de calcul offertes par l’informatique quantique, il y a la factorisation quasi-instantanée des nombres premiers (algorithme de Shor) qui rendrait la plupart des algorithmes de chiffrement asymétriques actuels, tels que RSA – la base de tous les systèmes bancaires et de sécurité Internet actuels – vulnérables.

C’est pour cette raison qu’Atos travaille déjà à la mise en œuvre d’algorithmes de sécurité “quantum safe”, dont le niveau de complexité permettrait de protéger les données de tout décryptage illégal, y compris par un ordinateur quantique.

Dans les années à venir, l’informatique quantique devrait être en mesure de faire face à l’explosion des données provoquée par le Big Data et l’Internet des objets. Grâce à ses capacités innovantes d’accélération informatique ciblée basées notamment sur le supercalculateur de classe exascale Bull Sequana, l’informatique quantique devrait également favoriser les développements en deep learning, algorithmes et intelligence artificielle pour des domaines aussi variés que les matériaux pharmaceutiques ou nouveaux. Pour aller de l’avant sur ces questions, Atos prévoit de mettre en place plusieurs partenariats avec des centres de recherche et des universités du monde entier.

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