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Réduire la consommation d'énergie des centres de données grâce aux ordinateurs quantiques
Les centres de données sont au cœur de tout ce qui touche à l'internet. Qu'il s'agisse de modéliser des systèmes biologiques complexes ou de liker un message sur les médias sociaux, les centres de données jouent un rôle essentiel.
Mais notre dépendance croissante à l'égard des technologies de l'information a un prix : une dépendance croissante à l'égard de l'énergie. La majeure partie de cette croissance provient du secteur industriel, qui représente plus du double de la consommation d'énergie du secteur résidentiel. La durabilité des centres de données dépend davantage des actions des grandes entreprises que du comportement des consommateurs.
En 2018, les centres de données mondiaux représentaient plus de 2 % de la consommation mondiale d'énergie - un chiffre stupéfiant. Aujourd'hui, il existe plus de 6 000 centres de données dans le monde. Les industries qui utilisent les centres de données sont à l'origine de grandes innovations telles que la découverte de médicaments, l'apprentissage automatique, les prévisions météorologiques, l'optimisation du trafic, etc. Au fur et à mesure que l'on répond à des questions supplémentaires, de nombreuses autres questions sont révélées, ce qui accroît le besoin d'une technologie meilleure, plus rapide et plus avancée.
Si nous continuons sur la voie d'une croissance débridée, l'utilisation des centres de données continuera d'augmenter, et avec elle la consommation d'énergie pour les alimenter. Un avenir sombre pourrait être à portée de main.
Deux options s'offrent à nous : arrêter l'innovation et tout ce qui dépend de l'énergie, ou poursuivre la croissance, mais en la rendant plus économe en énergie. Nous pouvons probablement nous accorder à l'unanimité sur le fait que cette dernière option est la bonne. L'informatique quantique est une solution émergente pour stimuler et même accélérer l'innovation tout en réduisant la consommation d'énergie.
Lorsque des problèmes complexes sont traduits de manière appropriée en code informatique quantique, les ordinateurs quantiques peuvent offrir des performances bien plus élevées tout en consommant beaucoup moins d'énergie.
L'expérience "suprématie quantique" menée par Google en 2019 a permis de comparer le temps d'exécution de l'algorithme sur des ordinateurs quantiques et classiques, mais un sous-produit intéressant de cette expérience a été la comparaison de la consommation d'énergie. Une étude de la NASA, de Google et de l'Oak Ridge National Lab a comparé la consommation d'énergie d'un superordinateur à celle d'un ordinateur quantique résolvant le même problème. L'ordinateur quantique n'a nécessité qu'une infime fraction, à peine 0,002 %, de l'énergie du superordinateur. Il se pourrait que l'informatique quantique nous permette de forger un avenir plus durable.
Voici pourquoi les ordinateurs quantiques sont plus efficaces : un ordinateur de centre de données conventionnel peut utiliser des milliards de transistors, alors qu'un ordinateur quantique en utilise des centaines, des milliers, voire des millions. En fonction de la mise en œuvre particulière, un qubit peut n'être qu'un simple atome. Cela signifie qu'il suffit d'une énergie suffisante pour exciter, ou déplacer, des millions d'atomes au lieu de milliards de transistors. En outre, lorsqu'un problème est correctement codé, les ordinateurs quantiques peuvent analyser des ensembles de données massifs en parallèle, alors que les ordinateurs classiques doivent les analyser en série.
Il convient de préciser que les ordinateurs quantiques ne remplaceront pas les ordinateurs classiques dans toutes les applications des centres de données, ni même dans la plupart d'entre elles. Mais des tâches de calcul spécifiques telles que les optimisations, les simulations chimiques et certaines formes d'apprentissage automatique semblent être des applications prometteuses pour les ordinateurs quantiques.
Comment y parvenir ? Il semble que chaque mois, des ordinateurs quantiques de plus grande taille soient annoncés. La course au matériel quantique bat son plein.
Mais nous devons nous assurer que les logiciels suivent. Sommes-nous prêts à coder les ordinateurs quantiques qui surpasseront les ordinateurs classiques ? La courbe d'apprentissage dans la conception des algorithmes quantiques est abrupte, et les pratiques de codage qui fonctionnent pour les petits ordinateurs quantiques sont inadéquates pour les machines plus grandes. Il existe un besoin urgent de logiciels capables de suivre l'évolution du matériel.
De nouvelles plateformes logicielles comme Classiq offrent un environnement pour la conception de circuits quantiques complexes qui seraient impossibles à créer à la main et aident les ordinateurs quantiques à atteindre leur potentiel, tout en rendant l'informatique quantique plus accessible à un plus grand nombre d'experts non quantiques.
Avec les bons logiciels, les ordinateurs quantiques peuvent aider la planète non seulement en développant de meilleures batteries pour les véhicules électriques ou des méthodes plus écologiques de production d'engrais, mais aussi en réduisant notre consommation d'énergie.
Les centres de données sont au cœur de tout ce qui touche à l'internet. Qu'il s'agisse de modéliser des systèmes biologiques complexes ou de liker un message sur les médias sociaux, les centres de données jouent un rôle essentiel.
Mais notre dépendance croissante à l'égard des technologies de l'information a un prix : une dépendance croissante à l'égard de l'énergie. La majeure partie de cette croissance provient du secteur industriel, qui représente plus du double de la consommation d'énergie du secteur résidentiel. La durabilité des centres de données dépend davantage des actions des grandes entreprises que du comportement des consommateurs.
En 2018, les centres de données mondiaux représentaient plus de 2 % de la consommation mondiale d'énergie - un chiffre stupéfiant. Aujourd'hui, il existe plus de 6 000 centres de données dans le monde. Les industries qui utilisent les centres de données sont à l'origine de grandes innovations telles que la découverte de médicaments, l'apprentissage automatique, les prévisions météorologiques, l'optimisation du trafic, etc. Au fur et à mesure que l'on répond à des questions supplémentaires, de nombreuses autres questions sont révélées, ce qui accroît le besoin d'une technologie meilleure, plus rapide et plus avancée.
Si nous continuons sur la voie d'une croissance débridée, l'utilisation des centres de données continuera d'augmenter, et avec elle la consommation d'énergie pour les alimenter. Un avenir sombre pourrait être à portée de main.
Deux options s'offrent à nous : arrêter l'innovation et tout ce qui dépend de l'énergie, ou poursuivre la croissance, mais en la rendant plus économe en énergie. Nous pouvons probablement nous accorder à l'unanimité sur le fait que cette dernière option est la bonne. L'informatique quantique est une solution émergente pour stimuler et même accélérer l'innovation tout en réduisant la consommation d'énergie.
Lorsque des problèmes complexes sont traduits de manière appropriée en code informatique quantique, les ordinateurs quantiques peuvent offrir des performances bien plus élevées tout en consommant beaucoup moins d'énergie.
L'expérience "suprématie quantique" menée par Google en 2019 a permis de comparer le temps d'exécution de l'algorithme sur des ordinateurs quantiques et classiques, mais un sous-produit intéressant de cette expérience a été la comparaison de la consommation d'énergie. Une étude de la NASA, de Google et de l'Oak Ridge National Lab a comparé la consommation d'énergie d'un superordinateur à celle d'un ordinateur quantique résolvant le même problème. L'ordinateur quantique n'a nécessité qu'une infime fraction, à peine 0,002 %, de l'énergie du superordinateur. Il se pourrait que l'informatique quantique nous permette de forger un avenir plus durable.
Voici pourquoi les ordinateurs quantiques sont plus efficaces : un ordinateur de centre de données conventionnel peut utiliser des milliards de transistors, alors qu'un ordinateur quantique en utilise des centaines, des milliers, voire des millions. En fonction de la mise en œuvre particulière, un qubit peut n'être qu'un simple atome. Cela signifie qu'il suffit d'une énergie suffisante pour exciter, ou déplacer, des millions d'atomes au lieu de milliards de transistors. En outre, lorsqu'un problème est correctement codé, les ordinateurs quantiques peuvent analyser des ensembles de données massifs en parallèle, alors que les ordinateurs classiques doivent les analyser en série.
Il convient de préciser que les ordinateurs quantiques ne remplaceront pas les ordinateurs classiques dans toutes les applications des centres de données, ni même dans la plupart d'entre elles. Mais des tâches de calcul spécifiques telles que les optimisations, les simulations chimiques et certaines formes d'apprentissage automatique semblent être des applications prometteuses pour les ordinateurs quantiques.
Comment y parvenir ? Il semble que chaque mois, des ordinateurs quantiques de plus grande taille soient annoncés. La course au matériel quantique bat son plein.
Mais nous devons nous assurer que les logiciels suivent. Sommes-nous prêts à coder les ordinateurs quantiques qui surpasseront les ordinateurs classiques ? La courbe d'apprentissage dans la conception des algorithmes quantiques est abrupte, et les pratiques de codage qui fonctionnent pour les petits ordinateurs quantiques sont inadéquates pour les machines plus grandes. Il existe un besoin urgent de logiciels capables de suivre l'évolution du matériel.
De nouvelles plateformes logicielles comme Classiq offrent un environnement pour la conception de circuits quantiques complexes qui seraient impossibles à créer à la main et aident les ordinateurs quantiques à atteindre leur potentiel, tout en rendant l'informatique quantique plus accessible à un plus grand nombre d'experts non quantiques.
Avec les bons logiciels, les ordinateurs quantiques peuvent aider la planète non seulement en développant de meilleures batteries pour les véhicules électriques ou des méthodes plus écologiques de production d'engrais, mais aussi en réduisant notre consommation d'énergie.
A propos de "The Qubit Guy's Podcast" (Le podcast du gars de Qubit)
Animé par The Qubit Guy (Yuval Boger, notre directeur marketing), le podcast accueille des leaders d'opinion de l'informatique quantique pour discuter de questions commerciales et techniques qui ont un impact sur l'écosystème de l'informatique quantique. Nos invités fournissent des informations intéressantes sur les logiciels et algorithmes d'ordinateurs quantiques, le matériel informatique quantique, les applications clés de l'informatique quantique, les études de marché de l'industrie quantique et bien plus encore.
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