L'informatique quantique : une nouvelle frontière technologique
L'informatique quantique représente l'évolution suivante de la technologie, mais demeure un domaine largement inexploré. Les chercheurs font face à de nombreux défis, tels que la correction des erreurs, l'évolutivité, le coût et le développement de matériel et de logiciels avancés capables d'exécuter des simulations performantes.
Pour stimuler l'exploration scientifique dans ce secteur de pointe, Nvidia a lancé Quantum Cloud, une plateforme permettant aux utilisateurs de concevoir et tester des applications et des algorithmes quantiques dans le cloud. Quantum Cloud s'appuie sur la plateforme d'informatique quantique open-source CUDA-Q, utilisée par trois quarts des entreprises déployant des unités de traitement quantique (QPUs). Selon Tim Costa, directeur de l'HPC et de l'informatique quantique chez Nvidia, « l'informatique quantique représente une frontière révolutionnaire qui nécessitera les esprits les plus brillants pour avancer. »
Accélérer l'exploration quantique
Nvidia vise à lever les obstacles à l'exploration quantique grâce à son Quantum Cloud. La plateforme inclut plusieurs innovations :
- Generative Quantum Eigensolver : Développé en collaboration avec l'Université de Toronto, cette technologie utilise de grands modèles linguistiques (LLMs) pour accélérer la découverte de l'énergie de l'état fondamental d'une molécule, identifiant efficacement la configuration la plus stable.
- QC Ware Promethium : Un outil adressant des problèmes complexes de chimie quantique, en particulier dans la simulation moléculaire.
- Intégration de Classiq avec CUDA-Q : Cette fonctionnalité aide les chercheurs quantiques à générer de grands programmes et à évaluer des circuits quantiques.
Costa souligne la mission de Quantum Cloud : permettre aux scientifiques du monde entier d'exploiter l'informatique quantique et de transformer leurs idées en réalité.
L'écosystème quantique de Nvidia
Nvidia a établi un vaste écosystème comprenant 160 partenaires en informatique quantique. Des entreprises technologiques de premier plan comme Google Cloud, Microsoft Azure, Oracle Cloud, IonQ, IQM Quantum Computers, OQC, ORCA Computing, qBraid et Quantinuum intègrent Quantum Cloud dans leurs services.
Par exemple, des chercheurs de HSBC ont développé une application d'apprentissage automatique quantique capable de détecter la fraude dans les paiements numériques, réalisant des simulations avec 165 qubits sur des GPU Nvidia. Cela constitue un progrès significatif, la plupart des projets utilisant typiquement moins de 40 qubits. Les chercheurs ont tiré parti des techniques d'apprentissage automatique via le logiciel CUDA Quantum et cuTensorNet sur des GPU Nvidia pour relever des défis liés à l'échelle.
Nvidia collabore avec près de deux douzaines d'universités pour former la prochaine génération de scientifiques informaticiens, en développant des programmes et des supports pédagogiques centrés sur CUDA Quantum. L'entreprise a également co-parrainé le hackathon quantique QHack, où l'équipe gagnante de Qkrishi en Inde a utilisé CUDA Quantum pour simuler des matériaux en vue d'améliorer la conception des batteries.
« Combler le fossé entre l'informatique traditionnelle et quantique est essentiel pour l'avenir », a noté Theresa Mayer, vice-présidente de la recherche à Carnegie Mellon University. Les initiatives de Nvidia visent à doter les étudiants et les chercheurs des compétences nécessaires pour exceller dans un paysage technologique hybride émergent.
Soutenir les innovations quantiques mondiales
Les technologies CUDA Quantum de Nvidia soutiennent de nombreux projets quantiques à travers le monde, notamment :
- L'intégration du package de chimie quantique Promethium de QC Ware avec Nvidia Quantum Cloud.
- L'initiative ABCI-Q au sein de l'Institut national des sciences industrielles avancées du Japon, l'un des plus grands superordinateurs dédiés à la recherche quantique.
- Un déploiement de Nvidia DGX SuperPOD par la fondation Novo Nordisk.
- L'implémentation de CUDA Quantum sur les Superchips NVIDIA Grace Hopper au Centre de recherche en superinformatique Pawsey en Australie.
- La nouvelle intégration de Classiq avec CUDA Quantum, automatisant la génération de programmes quantiques optimisés pour les chercheurs.
- L'effort d'ORCA Computing pour établir un banc d'essai en informatique quantique pour le National Quantum Computing Centre du Royaume-Uni, avec un cluster GPU Nvidia utilisant CUDA Quantum.
- L'environnement de développement basé sur le cloud de qBraid, renforcé par l'intégration de CUDA Quantum.
- La recherche de BlueQubit, qui démontre que la technologie de Nvidia est capable d'offrir les émulations quantiques les plus rapides et les plus larges sur des GPU.
En repoussant les limites de la technologie quantique, Nvidia ouvre la voie à des avancées révolutionnaires en informatique.
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