IBM dévoile la première architecture de supercalculateur centrée sur la quantique de l'industrie

IBM a dévoilé la première architecture de référence publiée pour le supercomputing axé sur le quantique, décrivant comment l’informatique quantique peut être intégrée aux environnements de supercalcul modernes.

Les ordinateurs quantiques progressent vers des simulations utiles de systèmes quantiques complexes, et des algorithmes hybrides émergents fournissent déjà des résultats significatifs dans des domaines tels que la chimie et la science des matériaux.

Toutefois, leur capacité à traiter de grands problèmes scientifiques reste limitée par leur séparation de l’infrastructure de supercalcul classique, qui nécessite encore des transferts manuels de données et une coordination entre les systèmes quantiques et classiques.

Pour relever ce défi, IBM propose un modèle de supercalcul centré sur le quantique qui intègre des processeurs quantiques (QPUs) avec des GPU et des CPU sur des systèmes sur site, dans des centres de recherche et sur des plateformes cloud, permettant à différentes technologies de calcul de travailler ensemble sur des problèmes au-delà de la portée des systèmes individuels.

L’architecture introduit les technologies quantiques et classiques dans un environnement de calcul unifié en combinant du matériel quantique avec des ressources classiques, notamment des grappes de CPU et de GPU, un réseau à haut débit et un stockage partagé, afin de prendre en charge des charges de travail intensives et le développement d’algorithmes.

Des chercheurs d’IBM décrivent une feuille de route en trois phases vers ce modèle : d’abord, intégrer les QPUs en tant qu’accélérateurs au sein des environnements de calcul haute performance (HPC) existants ; ensuite, développer des plateformes hétérogènes activées par un middleware qui abstraient la complexité du système pour les utilisateurs ; et finalement, créer des systèmes quantiques-classiques entièrement co-optimisés conçus pour des flux de travail de bout en bout.

Sur cette base, IBM permet des flux de travail coordonnés qui couvrent à la fois le calcul quantique et classique.

L’orchestration intégrée et les cadres logiciels ouverts, notamment Qiskit, permettent aux développeurs et aux scientifiques d’accéder aux capacités quantiques via des outils de développement familiers, contribuant à étendre les applications de l’informatique quantique à des domaines comme la chimie, la science des matériaux et l’optimisation.

« Les processeurs quantiques d’aujourd’hui commencent à s’attaquer aux parties les plus difficiles des problèmes scientifiques — ceux régis par la mécanique quantique en chimie », a déclaré Jay Gambetta, directeur d’IBM Research et Fellow d’IBM.

« L’avenir réside dans le supercalcul centré sur le quantique, où les processeurs quantiques travaillent de concert avec le calcul haute performance classique pour résoudre des problèmes qui étaient auparavant hors de portée. IBM construit la technologie et les systèmes qui donnent vie à cet avenir de l’informatique dès aujourd’hui », a-t-il déclaré.

                    **Divulgation :** Cet article a été édité par Vivian Nguyen. Pour en savoir plus sur la façon dont nous créons et examinons le contenu, consultez notre Politique éditoriale.