La curiosité, pierre angulaire de l’évolution de l’informatique quantique

Cet article a été initialement publié dans Thinkers & Makers, le magazine d'Akkodis dédié à la Smart Industry.

Nous sommes à l’aube de résoudre certains des problèmes les plus complexes de notre société, et en matière d’informatique quantique, la curiosité est la clé pour débloquer des capacités révolutionnaires.

L’informatique quantique : une puissance inégalée

En exploitant les phénomènes de la physique quantique, l'informatique quantique révolutionne actuellement la façon dont les données sont traitées. À la différence des ordinateurs classiques qui doivent effectuer chaque étape d'un calcul complexe, les circuits quantiques constitués de qubits logiques peuvent traiter simultanément d'immenses volumes de données.

« Ce qui est fascinant avec l'informatique quantique, c’est la manière dont nous pouvons utiliser les principes de la mécanique quantique pour simplifier et rendre accessibles des problèmes extrêmement complexes », explique Hossein Afsharnia, Ingénieur en recherche et développement chez Akkodis.

Pour certaines tâches, le gain offert par l’informatique quantique peut être exponentiel : réaliser les mêmes calculs sur un ordinateur classique nécessiterait des ressources infiniment supérieures. Les ordinateurs quantiques pourraient ainsi exécuter des calculs complexes avec une efficacité inégalée, permettant de résoudre certains des défis les plus ardus de notre époque.

« Pour moi, c'est comme un miracle que l'humanité soit capable de construire un tel matériel. » –Andreas Schruba, chef de produit Akkodis Quantum Technology

L’informatique quantique trouve déjà des applications concrètes dans notre société. Des entreprises de gestion d’actifs l’utilisent pour optimiser leurs profits sur les marchés des changes. Un constructeur automobile mondial collabore avec des experts en quantique pour réduire le temps nécessaire à concevoir un véhicule, tester son aérodynamisme et prédire la performance de ses matériaux sous contrainte.

Des travaux sont également en cours pour développer des algorithmes capables d’améliorer la gestion et l’optimisation des chaînes d’approvisionnement, permettant aux entreprises de réagir rapidement face aux perturbations.

L’évolution de l'informatique quantique

L’intérêt pour l’informatique quantique croît et évolue chaque jour. L’accès accru à ces plateformes suscite un engouement croissant pour leurs applications potentielles.

Cependant, de nombreux défis restent à relever. Les qubits sont fragiles, sujets aux erreurs et difficiles à contrôler. Sans correction de ces erreurs, les résultats produits par un ordinateur quantique peuvent devenir incohérents.

Les experts travaillent activement à développer des algorithmes capables de corriger ces erreurs, afin que les systèmes quantiques puissent évoluer de manière fiable et devenir plus tolérants aux pannes.

L’avenir de l’informatique quantique dépendra de l’ingéniosité des utilisateurs à identifier des applications innovantes pour le matériel existant. Cette technologie pourrait non seulement accélérer les calculs d’un problème existant, mais aussi rendre possibles des applications que nous n’avions pas envisagées.

« À mon avis, les entreprises qui réussiront le mieux dans les prochaines années seront celles qui seront les plus inventives ou les plus exploratrices. Elles découvriront de nouvelles applications qui transformeront leur activité », affirme Schruba.

La curiosité est la clé de l'évolution de l'informatique quantique

Pour exploiter pleinement les capacités de l'informatique quantique, nous devons commencer par susciter l'intérêt et cultiver la curiosité. La physique, comme point de départ, aide à favoriser l'exploration précoce dans le domaine tout en offrant la possibilité d'être préparé à une variété d'industries.

Lorsque les apprenants auront un aperçu du fonctionnement de l'informatique quantique et de ses utilisations, il y aura une probabilité beaucoup plus élevée que des solutions, qui ne sont actuellement pas dans nos environnements, soient créées.

Pour de nombreux acteurs du domaine, il s'agit d'aider les jeunes générations à développer une expertise et un intérêt pour cette technologie. À l'heure actuelle, l'accent doit être mis sur la présentation d'applications plus petites et de cas d'utilisation réalistes pour le matériel. Ensuite, en aidant les nouveaux explorateurs à découvrir ce que pourraient être les applications à l'avenir, nous commencerons à voir une explosion de curiosité. Et avec la curiosité vient l'innovation.

« Je pense que ces gens qui sont curieux, qui sont des explorateurs, qui peuvent relier les connaissances d'un domaine spécifique aux ordinateurs quantiques ; ce seront les utilisateurs réussis de cette application », a déclaré M. Schruba.

Et demain

Si l'on considère la variété du matériel et la grande communauté dans le domaine, d'ici cinq à dix ans, nous verrons des qubits corrigés d'erreurs, ce qui constitue une étape importante dans la construction d'ordinateurs quantiques à grande échelle pour résoudre des problèmes.

N'oubliez pas que sans avoir mis en place une correction d'erreur quantique, les algorithmes doivent être courts pour obtenir des résultats corrects.

« En travaillant avec autant de personnes de différents domaines, de différentes technologies, quelque chose comme 50 qubits corrigés d'erreurs en dix ans est réalisable. Ce sera difficile, mais c'est possible », a déclaré Stefan Ulm, chef de projet senior chez Akkodis.

Les experts d'Akkodis émettent l'hypothèse que si les ordinateurs quantiques atteignent des possibilités d'erreur zéro, les informations qui existent sur chaque atome de l'univers peuvent être décodées dans un ordinateur quantique qui n'a que 400 qubits fonctionnels. À l'heure actuelle, c'est très loin d'être réalisé car les erreurs ne nous permettent pas d'avoir des qubits à erreur zéro.

De plus, le rôle des ingénieurs sera essentiel à la maintenance des systèmes d'informatique quantique à l'avenir. La convergence du numérique et de l'ingénierie signifie un avenir en évolution rapide pour les travailleurs de la technologie, car l'ancienne expertise devient obsolète et la demande pour de nouvelles compétences augmente.

L'incertitude est généralisée quant à l'impact de l'intelligence artificielle sur les futures capacités d'informatique quantique et sur le marché dans son ensemble. Cependant, Hossein pense que nous n'avons pas encore atteint un mode de pensée séquentiel dans l'IA ou un quelconque type de traitement de l'information existant.

« La façon dont les humains peuvent penser de manière séquentielle ne peut être remplacée par aucune machine de quelque puissance que ce soit à l'heure actuelle », a déclaré Hossein. « Aucun travail ne sera entièrement remplacé par une machine. C'est mon avis. Peut-être verrons-nous un autre développement à l'avenir.

Un écosystème plus large pour transformer l’avenir

Le succès et la transformation de l'informatique quantique reposent sur un écosystème plus large d'experts qui peuvent travailler ensemble et atteindre un seul objectif. Akkodis utilise sa vaste expertise en informatique quantique pour aider différents domaines de l'industrie à découvrir leurs défis et à proposer des solutions sur la meilleure façon de surmonter ces obstacles.

Les connaissances approfondies des experts d'Akkodis relient l'intérêt et les besoins des clients de l'industrie au matériel disponible et au développement de nouveaux algorithmes et applications.

En 2017, Akkodis a commencé par les premières petites tâches dans ce domaine, en construisant de l'électronique de contrôle pour l'informatique quantique basée sur les ions et en développant des connexions et des partenariats critiques dans le monde entier. Dans le cadre de plusieurs collaborations, Akkodis s'est associé à des groupes qui construisent les ordinateurs quantiques, développent des algorithmes et fournissent les premiers cas d'utilisation de l'industrie.

Avec l'évolution de l'informatique quantique, nous sommes parmi les premiers à nous associer à des organisations pour construire leurs ordinateurs quantiques afin qu'ils soient capables de résoudre des problèmes plus importants.

Il est désormais plus facile de mettre en correspondance ces défis avec des problèmes réels, de sorte que l'écart entre ce qui est possible sur la machine et ce qui est utile pour votre entreprise se réduit.

« Nous sommes parmi les premiers à expérimenter et à participer à la façon dont des problèmes réels sont exécutés sur un tel matériel », a déclaré Schruba. « Je pense que cela nous donne une longueur d'avance très précieuse pour comprendre ce qu'il faut faire pour poser un problème à ce matériel et en extraire des réponses. »

Alors, quelle est la prochaine étape ? Les experts d'Akkodis continueront d'exploiter leur curiosité, tout en inspirant les jeunes penseurs des prochaines générations à devenir des pionniers de l'informatique quantique. La technologie est transformatrice et Akkodis est ravi de faire partie de l'idée de changer le monde.