Un projet pionnier mené par le célèbre institut de recherche japonais RIKEN est en cours pour développer le logiciel système essentiel à l'intégration étroite entre ces deux types de machines.
Cette collaboration, lancée en novembre 2023 pour une durée de cinq ans, rassemble des partenaires de premier plan comme l'Université de Tokyo, l'Université d'Osaka et SoftBank, chargé de trouver des applications industrielles aux résultats.
Deux philosophies, une seule ambition
D'un côté, les supercalculateurs excellent dans les simulations à grande échelle et le traitement de vastes ensembles de données de manière fiable.
De l'autre, les systèmes quantiques, grâce à des principes comme la superposition, promettent de résoudre des problèmes spécifiques, notamment ceux confrontés à une « explosion combinatoire », où le nombre de possibilités devient vertigineux pour une machine classique.
Cependant, les systèmes quantiques actuels sont encore expérimentaux et dépendent entièrement des ordinateurs classiques pour leur contrôle.
Comme l'explique Mikihisa Sato, un des responsables du projet et vétéran du développement de Fugaku, si l'ordinateur quantique est un piano, le supercalculateur devient le pianiste virtuose capable de jouer une partition de plus en plus complexe à mesure que la technologie évolue.
Un écosystème logiciel pour un matériel double
Le projet, baptisé JHPC-quantum, ne se contente pas de théories. L'initiative pilotée par le RIKEN s'appuie sur deux types de machines quantiques bien réelles pour garantir la compatibilité future du logiciel.
Le premier, Reimei, est un système à ions piégés développé par Quantinuum et a été installé sur le campus de Wako.
Le second est le système supraconducteur d'IBM, l'IBM Quantum System Two, installé à Kobe. En travaillant sur ces deux technologies dominantes, qui représentent des approches différentes des ordinateurs quantiques, l'équipe s'assure que leur logiciel restera pertinent, quelle que soit la technologie qui l'emportera à l'avenir pour atteindre le million de qubits.
Au-delà de la théorie : prouver l'avantage pratique
Le projet veut démontrer de manière irréfutable que le flux de travail hybride est supérieur à l'utilisation d'un supercalculateur seul pour certaines classes de problèmes.
L'ambition n'est pas de remplacer l'un par l'autre, mais bien de déléguer les calculs les plus ardus au système quantique pour améliorer drastiquement l'efficacité globale du processus.
Mikihisa Sato le résume bien : « Il y a beaucoup de discussions sur ce que les ordinateurs quantiques pourront faire dans 10 ans. Mais il y a très peu de réponses à “Que peuvent-ils faire maintenant ?”. »
Ce projet vise à apporter une réponse concrète, ouvrant la voie à des avancées dans des domaines comme le développement de matériaux, la découverte de médicaments ou encore l'intelligence artificielle.
